La scienza della sostenibilità urbana necessita di un quadro sistemico spaziale: un'estensione paradigmatica dal socio-ecologico al socio-ecologico-spaziale.

Introduzione: il dilemma centrale della sostenibilità urbana

Il processo di urbanizzazione globale sta rimodellando la superficie terrestre a un ritmo senza precedenti. Le città sono sia motori della crescita economica, sia luoghi di concentrazione del consumo di risorse, del degrado ecologico e della divisione sociale. Come bilanciare crescita economica, integrità ecologica ed equità sociale è diventata una sfida centrale per la governance urbana del XXI secolo. Tuttavia, gli attuali quadri analitici tendono a semplificare la città come una interazione binaria tra uomo e natura, trascurando quell'elemento che occupa la maggior parte dell'entità fisica della città: l'ambiente costruito.

Un articolo di revisione sistematica recentemente pubblicato su Communications Sustainability, attraverso un'analisi quantitativa e qualitativa di 630 studi accademici, rivela questo difetto strutturale: oltre il 90% degli studi sul sistema socio-ecologico (SES) urbano considera l'ambiente costruito come uno sfondo passivo, piuttosto che un sistema attivo con una propria logica configurativa, materialità e storicità. Lo studio propone quindi il quadro del sistema socio-ecologico-spaziale (SESS), che include il sistema spaziale come terzo dominio, accanto a quello ecologico e sociale. Questa proposta non riguarda solo la teoria accademica, ma ha un impatto profondo sulla formulazione delle strategie urbane globali.

Perché il quadro SES tradizionale fallisce nelle città

Le fondamenta del quadro socio-ecologico derivano dal lavoro pionieristico di Elinor Ostrom sulla gestione delle risorse comuni. Fin dall'inizio, questo quadro presupponeva che gli ecosistemi naturali fossero la risorsa centrale, mentre le istituzioni umane si sviluppavano attorno ad essi. Tuttavia, una città non è una foresta o una zona di pesca. Le griglie stradali, le forme edilizie, le reti infrastrutturali, i patrimoni storici nelle città – queste costruzioni artificiali non sono semplicemente "contenitori" dei processi ecologici, ma possiedono una propria causalità indipendente. Un edificio alto può alterare i campi di vento locali e l'irraggiamento solare; la forma materiale di un quartiere storico può influenzare l'identità della comunità e le reti sociali; la configurazione spaziale di una città può persino determinare i modelli di mobilità della popolazione e l'efficienza dell'allocazione delle risorse.

Quando i ricercatori hanno trasferito direttamente il quadro SES nelle città, la dimensione spaziale è stata ridotta a variabili tecniche come "uso del suolo", "disposizione delle infrastrutture" o "connettività del paesaggio". È come progettare una metropoli usando un manuale per la gestione di stagni di pesca – sembra un quadro, ma perde l'anima. La revisione sistematica dello studio conferma questo punto: tra i 630 articoli scientifici sul SES urbano, solo l'8,1% ha considerato lo spazio come un sistema e lo ha analizzato teoricamente. La stragrande maggioranza degli studi ignora completamente lo spazio (61,8%) o lo utilizza solo come localizzazione o variabile (30,0%).

Sistema spaziale: morfologia, materialità e storicità

Per colmare questa lacuna, gli autori dello studio hanno integrato la morfologia urbana, la teoria della produzione dello spazio (Lefebvre), il metabolismo urbano e la scienza della complessità, proponendo il quadro del sistema socio-ecologico-spaziale. Tale quadro definisce il sistema spaziale attraverso tre dimensioni interconnesse:- Morfologia e Configurazione: come le strutture spaziali come reti stradali, dimensioni degli isolati, densità edilizia influenzano le interazioni sociali e i processi ecologici. Ad esempio, i "superblocchi" di Barcellona hanno migliorato la qualità degli spazi pubblici e ridotto le emissioni del traffico modificando la morfologia stradale.

• Materialità e Metabolismo: processi materiali come materiali da costruzione, flussi energetici, cicli dei rifiuti. Le infrastrutture materiali delle città (come cemento e acciaio) non solo hanno un'enorme impronta di carbonio, ma il loro invecchiamento e rinnovamento creano anche effetti di ritardo temporale che influenzano le strategie di adattamento climatico.
• Storicità e Memoria: l'ambiente costruito è il risultato di sedimentazioni storiche. I canali di Venezia, le fogne vittoriane di Londra, i siheyuan di Pechino – questi patrimoni spaziali portano con sé inerzia istituzionale, identità culturale e dipendenza dal percorso.

Il documento prende come esempio la barriera antimarea MOSE di Venezia per mostrare il potere diagnostico del framework SESS. Il sistema MOSE è un'enorme opera ingegneristica costruita per proteggere la laguna e la città storica dalle maree, ma i suoi cambiamenti permanenti al paesaggio costiero, l'interferenza con l'ecosistema lagunare, e i limiti ingegneristici determinati dalla scala dei quartieri storici non sono un semplice compromesso "tecnico-ecologico". Questi conflitti sono essenzialmente tensioni tra le tre proprietà di morfologia, materialità e storicità all'interno del sistema spaziale. I tradizionali framework SES o SETS (sistemi socio-ecologici-tecnici) faticano a cogliere questa contraddizione profonda.

Implicazioni per le strategie urbane globali

La proposta del framework SESS arriva in un momento in cui la competizione urbana globale entra in una nuova fase. Le città non sono più solo esecutrici delle politiche economiche nazionali; stanno diventando avamposti per la risposta al cambiamento climatico globale, la governance digitale e la sicurezza regionale. In questo contesto, ignorare la forza sistemica dello spazio porterà a errori strategici.

In primo luogo, gli investimenti infrastrutturali necessitano di una prospettiva sistemica spaziale. Le principali città globali stanno rinnovando su larga scala reti di trasporto, sistemi idrici e impianti energetici, ma se si considera solo l'efficienza tecnica ignorando la compatibilità con il tessuto storico e la morfologia dello spazio, si rischia di causare esclusione sociale e danni ecologici. Ad esempio, il progetto "Grand Paris Express" di Parigi, mentre migliora la connettività regionale, si trova anche ad affrontare la sfida di bilanciare l'equità spaziale tra il centro storico e le periferie.

In secondo luogo, la pianificazione dell'adattamento climatico deve incorporare la materialità spaziale. Le misure di difesa dalle inondazioni e dalle maree nelle città costiere (come il programma "Sponge City" di Singapore, il sistema di barriere di New York) comportano enormi investimenti materiali. Questi lavori modificano la struttura spaziale esistente e generano effetti di lock-in del carbonio a lungo termine. Il framework SESS richiede ai decisori di integrare il ciclo metabolico dei materiali (come le emissioni di carbonio e la durabilità del cemento) con l'evoluzione della forma urbana, piuttosto che valutare isolatamente.Terzo, la governance spaziale delle città del Sud globale necessita maggiormente di una dimensione storica. Le città delle regioni in via di sviluppo hanno spesso attraversato pianificazioni coloniali, rapida urbanizzazione e transizioni istituzionali, e la loro forma spaziale è una sovrapposizione di molteplici strati temporali. Ad esempio, la rete stradale e la proprietà fondiaria della baraccopoli di Dharavi a Mumbai, in India, sono sia un prodotto dell'auto-organizzazione sociale che un retaggio del periodo coloniale. Qualsiasi intervento per lo sviluppo sostenibile, se non comprende questa memoria storica dello spazio, rischia facilmente di portare a un "fallimento della pianificazione".

Il significato di lungo termine del cambiamento di paradigma

Dal SES al SESS, non si tratta solo di una modifica del quadro accademico. Segna il passaggio della scienza della sostenibilità urbana da un paradigma di "gestione delle risorse naturali" a uno di "governance della civiltà spaziale". La città non è più l'interfaccia tra società ed ecologia, ma un organismo complesso plasmato congiuntamente da forma spaziale, flussi materiali e memoria storica.

Il tasso di trascuratezza del 90% rivelato da questo studio è come un avvertimento globale: la nostra scienza sulla città non è ancora in grado di vedere la città stessa. Mentre le città competono per diventare "città intelligenti", "città resilienti" o "città a zero emissioni di carbonio", senza una profonda comprensione del sistema spaziale, questi obiettivi potrebbero diventare utopie tecnologiche.

In futuro, l'analisi urbana avrà bisogno di più integrazioni interdisciplinari come il SESS. Urbanisti, ecologi, sociologi e ingegneri devono confrontarsi insieme con l'"autonomia" dello spazio – quella forza che opera silenziosamente in strade, mattoni e punti di riferimento, ma che determina il destino della città. Solo così la sostenibilità urbana potrà davvero passare dagli slogan alla realtà.

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Riferimento dell'articolo: Xu, J. & Duan, J. Systematic review supports a spatial system framework for social ecological systems in urban sustainability science. Communications Sustainability 1, 106 (2026).