La ciudad puede entenderse como un ecosistema urbano, donde el hombre y sus sociedades, son subsistemas del mismo, y que contiene una comunidad de organismos vivientes, un medio físico que está expuesto a transformaciones por acción de la actividad interna. El ecosistema urbano funciona a base de intercambios de materia, información y energía.
Una particularidad del ecosistema urbano son los recorridos horizontales de los recursos acuíferos, alimenticios, eléctricos y de combustibles, que pueden explotar otros ecosistemas lejanos, provocando desequilibrios territoriales.
El modelo de intercambio de materia y energía de una ciudad se opone al de un ecosistema natural, donde los ciclos son muy cortos y el transporte de energía y materia es vertical. En los ecosistemas naturales, el intercambio gaseoso se reduce a la fotosíntesis y la respiración, en las ciudades, se agregan los gases producto de la combustión.
El ecosistema urbano genera sus condiciones ambientales, lumínicas, geomorfológicos, etc., independientemente del entorno, pues supone una alteración importante en las condiciones ambientales del territorio.
El calor generado por la quema de combustibles y el uso de la electricidad, es importante en relación con el emitido por el sol, originando trastornos climáticos locales, que se conocen como “inversión térmica”.
Además, la conductividad calórica de los materiales de las ciudades es superior al que tendrían los territorios naturales. Las superficies asfaltadas modifican la escorrentía superficial frente a la evacuación de aguas pluviales, lo cual lleva a la creación de otras vías, también impiden la penetración de agua en el subsuelo, y aumentan el albedo (relación entre la radiación incidente y la reflejada)del suelo y la radiación difusa.
El alcantarillado reduce la evapotranspiración del suelo y las plantas. La sostenibilidad de las ciudades se apoya en la insostenibilidad global de los procesos urbanos.
Conformación del ecosistema urbano:
Un ecosistema urbano está conformado por ciertos factores, y la ciudad altera sustancialmente las condiciones naturales del entorno:
• Climáticos, temperatura, humedad, viento.
• Físicos, la nueva geomorfología territorial.
• Lumínicos, los distintos aspectos de la iluminación.
• Equilibrio ambiental, incluye los ruidos, vibraciones, etc.
• Paisajísticos, se refieren al medio circundante.
• Sociales y psicológicos, comprenden las relaciones interpersonales.
La Tierra es un sistema abierto en energía, pero cerrado en materiales. Pero un ecosistema urbano es abierto, necesita degradar materiales y energía para su mantenimiento, superando su propia extensión territorial.
La clave de la sostenibilidad estaría en que el hombre aprenda a aprovechar la energía solar y sus derivados renovables, para cerrar ciertos ciclos de materiales, de modo que los residuos de los mismos, se conviertan en recursos nuevamente.
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