Les augmentations mondiales du volume bâti indiquent des modes d’expansion urbaine plus divergents et moins dispersés

Pourquoi les horizons urbains comptent pour la planète

Des tours de verre aux banlieues sans fin, la façon dont les villes se développent influence tout, des embouteillages au changement climatique. Cette étude considère la croissance urbaine non pas seulement comme une carte plane, mais comme un paysage tridimensionnel du volume bâti. En suivant la hauteur et le degré d’agglomération des nouvelles constructions dans plus de 1 800 villes à travers le monde, les auteurs mettent en lumière des différences régionales surprenantes — et montrent pourquoi le passage de l’étalement horizontal à la construction verticale peut à la fois favoriser et nuire à la durabilité environnementale.

Voir les villes en trois dimensions

La plupart des études globales sur la croissance urbaine traitent les villes comme de l’encre qui se répand sur du papier, mesurant l’expansion des surfaces bâties en deux dimensions. Mais ce qui se passe à la verticale — à quelle hauteur on construit et où sont situés ces immeubles hauts — peut être tout aussi important. En utilisant des jeux de données satellite et radar récemment disponibles, les chercheurs ont estimé les changements à la fois de l’emprise au sol et du volume des bâtiments entre 2000 et 2018. Ils ont créé deux indicateurs : un indice de centralité qui montre la proximité du nouveau développement par rapport aux centres urbains, et un indice d’intensité qui reflète la hauteur moyenne des nouvelles constructions. Ensemble, ces indicateurs captent non seulement l’étendue horizontale des villes, mais aussi la manière dont elles se superposent verticalement.

La croissance verticale est moins dispersée que l’étalement

Lorsque l’équipe a comparé les mesures d’expansion en deux et trois dimensions, elle a constaté que le volume bâti ajouté tend à être plus étroitement concentré autour des centres urbains que la surface ajoutée. Autrement dit, lorsque les villes gagnent des étages, elles le font généralement dans des zones plus centrales que celles où elles gagnent de la surface. Les deux perspectives sont liées — les villes qui s’étalent en 2D ont aussi tendance à être dispersées en 3D — mais elles ne sont pas identiques. Pour la plupart des villes, le score de centralité en 3D est supérieur à celui en 2D, et la dispersion des scores 3D est plus grande. Cela signifie que la croissance verticale introduit une nouvelle couche d’inégalités entre les villes : certaines concentrent leur nouveau volume dans un noyau compact, tandis que d’autres dispersent des bâtiments élevés sur des zones plus vastes.

Quatre façons distinctes dont les villes s’élèvent

En combinant centralité et intensité, les auteurs identifient quatre schémas mondiaux d’expansion 3D. Certaines villes présentent une centralité élevée et une intensité élevée, où de hauts nouveaux immeubles se concentrent fortement autour du centre-ville et de grands sous-centres ; ces configurations ressemblent à l’idéal de « ville compacte » et sont courantes dans certaines parties de l’Asie de l’Est et de l’Europe. D’autres ont une faible centralité mais une forte intensité, avec des tours hautes surgissant en des lieux épars, souvent périphériques. Un troisième groupe affiche une forte centralité mais une faible intensité, formant des centres assez compacts mais surtout de hauteur moyenne, typiques de nombreuses villes d’Amérique du Nord et d’Europe occidentale. Le quatrième schéma combine faible centralité et faible intensité, avec des constructions modestes et largement dispersées, particulièrement fréquentes dans les régions en urbanisation rapide d’Afrique, d’Amérique latine et d’Asie du Sud.

Ce qui façonne ces configurations urbaines

Pour comprendre pourquoi les villes tombent dans différentes catégories, l’étude utilise un modèle d’apprentissage automatique qui relie les schémas d’expansion aux conditions naturelles, à la puissance économique, aux réseaux de transport et à la forme urbaine existante. L’analyse met en évidence l’importance de la structure urbaine antérieure — les villes qui ont commencé avec des formes plus centralisées ont tendance à le rester, montrant une forte dépendance au chemin suivi. La hauteur maximale des bâtiments, le relief, la taille de la population et la densité de référence comptent aussi. Les terrains escarpés poussent souvent la croissance vers le haut plutôt que vers l’extérieur, tandis que des réseaux routiers denses peuvent favoriser des bâtiments élevés en dehors du centre en facilitant les déplacements en voiture. Le climat joue également : les villes plus chaudes ont davantage tendance à croître de manière moins centralisée, ce qui peut aider à évacuer la chaleur mais rallonger les trajets domicile-travail.

Pôles de croissance futurs et arbitrages climatiques

L’étude suggère que l’urbanisation future sera largement portée par des villes d’Afrique et d’Asie du Sud, où les schémas à faible centralité — qu’ils soient hauts et dispersés ou bas et dispersés — sont déjà répandus. Ces formes peuvent utiliser le foncier plus efficacement que le simple étalement horizontal, mais elles risquent d’ancrer des déplacements longs et dépendants de la voiture si les transports publics et la planification d’usages mixtes n’évoluent pas en conséquence. Les villes très compactes et hautes, en revanche, peuvent réduire la consommation de terre et certaines émissions, tout en aggravant le stress thermique et la consommation énergétique des bâtiments. En montrant que la croissance urbaine mondiale devient plus divergente à la verticale et moins uniformément dispersée, ce travail plaide pour que les urbanistes et les décideurs pensent en 3D : la hauteur et l’emplacement des nouveaux bâtiments seront aussi déterminants que la taille des villes pour orienter l’usage des sols, la mobilité et les empreintes carbone pour les décennies à venir.

Citation: Li, Y., Zhong, X., Derudder, B. et al. Global increases in built-up volume indicate more divergent and less dispersed urban expansion patterns. Nat Commun 17, 2710 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69766-6

Mots-clés: Croissance urbaine 3D, Densité urbaine, Expansion verticale, Étalement urbain, Volume bâti