Sains

Kota -kota mematuhi hukum sistem kehidupan yang sama

Kota -Kota Seperti Organisme Hidup, Ilustrasi oleh Alicia Crespo Montañes, Epfl Urbes, 2025

Sebuah studi EPFL telah menemukan bahwa daerah perkotaan mengikuti aturan universal yang sama yang diamati di dunia alami. Dari ukuran populasi hingga emisi karbon dan jaringan jalan – dapatkah kunci urbanisasi berkelanjutan terletak pada “metabolisme” kota -kota kita?

Sejak munculnya kota -kota besar, novelis sering menyamakan kota – dan sistem produktifnya – dengan organisme hidup. Memang, daerah perkotaan telah dirujuk dalam berbagai istilah anatomi: “perut” oleh Émile Zola, “tangan” oleh Italo Calvino, “Lymph” oleh Michel Butor dan keadaan pikiran labirin oleh Paul Auster.

Para peneliti telah mengeksplorasi analogi yang sama ini selama lebih dari satu dekade, dengan tujuan praktis: untuk menyederhanakan kompleksitas yang melekat dari sistem perkotaan dan menginformasikan perencanaan. Karena memahami bagaimana kota sebenarnya bekerja, dapat memberikan cetak biru untuk masa depan perkotaan yang berkelanjutan. Upaya penelitian ini berfokus pada satu hipotesis khususnya: kota -kota yang “lebih besar” “lebih baik” karena mereka membutuhkan lebih sedikit sumber daya tetapi menghasilkan lebih banyak kekayaan – seperti yang dijelaskan oleh hukum penskalaan kota, dalam analogi dengan hukum Kleiber untuk organisme hidup. Max Kleiber, seorang ahli biologi Zurich, ditemukan pada 1930 -an bahwa hewan yang lebih besar menggunakan energi lebih efisien karena sistem biologis ditandai dengan bercabang jaringan transportasi yang mengoptimalkan disipasi energi dan alokasi sumber daya.

Para ilmuwan baru saja menerbitkan penelitian yang menggeneralisasi undang -undang penskalaan ini dari lingkungan ke kota -kota global. Ini memberikan bobot baru pada analogi intuitif yang ditarik oleh novelis. Temuan mereka, yang didasarkan pada jutaan poin data dari lebih dari 100 kota di seluruh dunia, muncul dalam hal yang bergengsi Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional (PNA).

Kurva penskalaan yang identik

Para ilmuwan memeriksa tiga variabel: populasi perkotaan (analog dengan massa hewan), emisi karbon (setara dengan laju metabolisme organisme hidup) dan jaringan jalan (sistem peredaran darah). “Ketika ditingkatkan dengan benar, kami menemukan bahwa distribusi probabilitas variabel -variabel ini mengikuti kurva yang unik untuk semua kota – besar dan kecil – menyiratkan bahwa bentuk dan fungsi perkotaan diatur oleh hukum universal yang mirip dengan yang berlaku untuk organisme hidup,” kata Gabriele Manoli, penulis yang sesuai penelitian dan kepala laboratorium EPFL dan Lingkungan Urban.

Temuan ini juga menunjukkan bahwa suatu bentuk pengorganisasian diri secara alami muncul ketika kota -kota tumbuh – meskipun, seperti yang dijelaskan Manoli, ada satu peringatan penting: “Bertentangan dengan apa yang sering diklaim, kota -kota besar tidak selalu lebih berkelanjutan daripada yang kecil – yang penting adalah kovariasi dalam ruang kepadatan populasi, jaringan transportasi, dan kegiatan ekonomi, yang merupakan covariation.

Metode baru

Dalam hukum Kleiber, hewan memiliki ukuran rata-rata yang terdefinisi dengan baik. Dengan kota -kota, ukurannya lebih rumit: batas -batasnya dapat sangat bervariasi tergantung pada bagaimana mereka didefinisikan – dan hukum penskalaan dapat menyebabkan hasil yang membingungkan (misalnya, kota -kota yang lebih besar dapat dianggap lebih hijau atau kurang hijau dalam hal emisi). Untuk mengatasi rintangan ini, penulis membagi setiap kota menjadi unit yang lebih kecil – seperti “piksel” – dan menggunakan pendekatan penskalaan ukuran terbatas.

Pendekatan ini awalnya diusulkan oleh rekan-rekan di EPFL, termasuk Andrea Rinaldo, profesor kehormatan dan rekan penulis penelitian, untuk menjelaskan “variasi intra-spesies” dalam hukum Kleiber. Adapun biologi, di mana laju massa dan metabolisme suatu spesies dapat bervariasi di antara individu (dan variasi ini sebagian besar dapat berbeda dari nilai rata -rata yang dipertimbangkan oleh Kleiber), sehingga karakteristik perkotaan bervariasi dari lingkungan ke lingkungan, dan sebuah kota lebih baik ditandai dengan distribusi nilai daripada bilangan tunggal.

Kami telah menunjukkan secara matematis bahwa organisasi spasial kota menunjukkan sifat -sifat yang muncul secara umum meskipun ada perbedaan geografis, politik, dan historis.

Gabriele Manoli

Pendekatan sistemik

Bagi Manoli, temuan -temuan ini menandai langkah maju yang penting untuk penelitian perkotaan: “Kami telah secara matematis menunjukkan bahwa organisasi spasial kota menunjukkan sifat -sifat yang muncul secara umum meskipun ada perbedaan geografis, politik, dan historis – oleh karena itu, perencana perlu mengambil pendekatan sistemik dan mempertimbangkan sifat evolusi perkotaan yang kompleks dan dinamis.” Dia juga berpendapat bahwa kota menyerupai organisme hidup daripada mesin yang dapat dikendalikan. Baginya, setiap upaya untuk merancang lebih banyak wilayah yang berkelanjutan harus melampaui sektor dan operasi tunggal: perencanaan harus mempertimbangkan seluruh wilayah perkotaan, perilaku multi-skala mereka, dan pertukaran berkelanjutan mereka dengan lingkungan sekitarnya, hampir global. “Berkat sejumlah besar data yang tersedia, kota -kota menawarkan tanah subur untuk menguji teori -teori baru yang terinspirasi oleh biologi dan ekologi,” kata Manoli.

Tim Manoli berharap bahwa, dengan mempertimbangkan lebih banyak variabel dan evolusi temporal mereka, mereka akan mendapatkan wawasan lebih lanjut tentang hukum yang mengatur kreasi yang paling manusiawi: kota modern.

Referensi

Martin Hendrick, Andrea Rinaldo dan Gabriele Manoli, “Teori Stokastik Metabolisme Perkotaan,” Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional (PNAS), 11 Agustus 2025. Https://doi.org/10.1073/pnas.250122412222222222222222

Source

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button