Aumentos globais no volume construído indicam padrões de expansão urbana mais divergentes e menos dispersos

Por que os horizontes das cidades importam para o planeta

De torres de vidro a subúrbios sem fim, a forma como as cidades crescem molda tudo, desde engarrafamentos até as mudanças climáticas. Este estudo analisa o crescimento urbano não apenas como um mapa plano, mas como uma paisagem tridimensional do volume de edificações. Ao rastrear quão altos e quão agrupados são os novos edifícios em mais de 1.800 cidades no mundo, os autores revelam diferenças surpreendentes entre regiões — e mostram por que a mudança de espalhar-se para construir para cima pode tanto ajudar quanto prejudicar a sustentabilidade ambiental.

Ver as cidades em três dimensões

A maioria dos estudos globais sobre crescimento urbano trata as cidades como tinta se espalhando no papel, medindo a expansão da área construída em duas dimensões. Mas o que acontece na direção vertical — quão alto construímos e onde esses edifícios altos estão localizados — pode importar tanto quanto. Usando conjuntos de dados por satélite e radares recém-disponíveis, os pesquisadores estimaram mudanças tanto na pegada quanto no volume das edificações entre 2000 e 2018. Eles criaram duas medidas: um Índice de Centralidade que mostra quão próximo o novo desenvolvimento está dos centros urbanos, e um Índice de Intensidade que reflete a altura média das novas construções. Juntos, esses indicadores capturam não apenas até onde as cidades se espalham, mas como elas se empilham para cima.

Crescimento vertical é menos disperso que o espraiamento

Quando a equipe comparou medidas de expansão em duas e três dimensões, descobriu que o volume adicional construído tende a ficar mais fortemente concentrado em torno dos centros urbanos do que a área de terra adicionada. Em outras palavras, à medida que as cidades acrescentam andares, geralmente o fazem em locais mais centrais do que onde ampliam a superfície. As duas perspectivas estão relacionadas — cidades que se espalham em 2D também tendem a ser dispersas em 3D — mas não são idênticas. Para a maioria das cidades, a pontuação de centralidade 3D é maior que a 2D, e a variação das pontuações 3D é mais ampla. Isso significa que o crescimento vertical adiciona uma nova camada de desigualdade entre cidades: algumas concentram seu novo volume em um núcleo compacto, enquanto outras dispersam edifícios altos por áreas mais amplas.

Quatro maneiras distintas pelas quais as cidades estão se verticalizando

Ao combinar centralidade e intensidade, os autores identificam quatro padrões globais de expansão 3D. Algumas cidades apresentam alta centralidade e alta intensidade, onde novos edifícios altos se agrupam fortemente em torno do centro e de subcentros importantes; esses se assemelham ao ideal da "cidade compacta" e são comuns em partes do Leste Asiático e da Europa. Outras mostram baixa centralidade mas alta intensidade, com torres altas surgindo em locais dispersos, muitas vezes periféricos. Um terceiro grupo tem alta centralidade mas baixa intensidade, formando centros relativamente compactos porém predominantemente de altura média, típicos de muitas cidades da América do Norte e da Europa Ocidental. O quarto padrão apresenta tanto baixa centralidade quanto baixa intensidade, com construções modestas e amplamente espalhadas, particularmente comuns em regiões de urbanização rápida na África, América Latina e Sul da Ásia.

O que molda esses padrões urbanos

Para entender por que cidades caem em diferentes categorias, o estudo usa um modelo de aprendizado de máquina que relaciona padrões de expansão a condições naturais, força econômica, redes de transporte e forma urbana existente. A análise destaca a importância da estrutura urbana prévia — cidades que começaram com formas mais centralizadas tendem a permanecer assim, mostrando forte dependência de trajetória. Alturas máximas de edifícios, relevo, tamanho da população e densidade de referência também importam. Paisagens íngremes frequentemente impulsionam o crescimento para cima em vez de para fora, enquanto redes viárias densas podem favorecer edifícios altos longe do centro ao facilitar o deslocamento de carro. O clima também aparece: cidades mais quentes têm maior probabilidade de crescer de maneira menos centralizada, o que pode ajudar a liberar calor, mas pode aumentar a duração dos deslocamentos.

Focos futuros de crescimento e compensações climáticas

O estudo sugere que a urbanização futura será impulsionada em grande parte por cidades da África e do Sul da Ásia, onde padrões de baixa centralidade — sejam altos e dispersos ou baixos e dispersos — já são amplamente disseminados. Essas formas podem usar o solo de maneira mais eficiente do que o espraiamento puramente horizontal, mas correm o risco de consolidar viagens longas e dependentes de automóveis se o transporte público e o planejamento de uso misto do solo não acompanharem. Cidades altamente compactas e altas, por outro lado, podem reduzir o consumo de solo e algumas emissões, mas agravar o estresse térmico e o uso de energia dos edifícios. Ao mostrar que o crescimento urbano global está se tornando mais verticalmente divergente e menos uniformemente disperso, este trabalho argumenta que planejadores e formuladores de políticas devem pensar em 3D: a altura e a localização dos novos edifícios serão tão críticas quanto o tamanho da cidade para orientar o uso do solo, a mobilidade e as emissões de carbono nas próximas décadas.

Citação: 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

Palavras-chave: Crescimento urbano 3D, Densidade da cidade, Expansão vertical, Espraiamento urbano, Volume construído