O pulso urbano revela como as cidades crescem em tempo real

Um eletrocardiograma não mostra o aspeto de um coração. Revela o que ele está a fazer, instante a instante, em tempo real.

Investigadores criaram agora um equivalente para as cidades, a que chamam «pulso urbano».

Através da análise de imagens de satélite de alta frequência, desenvolveram uma estrutura que acompanha, à medida que ocorre, o ritmo metabólico do desenvolvimento urbano. Esta permite observar não apenas onde as cidades crescem, mas também quando, a que velocidade e segundo que padrão.

O trabalho foi liderado por Zhe Zhu, diretor do Laboratório Global de Deteção Remota Ambiental da Universidade do Connecticut.

O que faltava nos dados urbanos

Os dados urbanos sempre sofreram de um problema de desfasamento temporal. Tradicionalmente, urbanistas e investigadores recorrem a levantamentos pouco frequentes, estatísticas agregadas e registos obtidos com vários anos de intervalo.

Isto basta para acompanhar tendências gerais, mas é menos eficaz para detetar problemas atempadamente ou para compreender o ritmo da transformação dos bairros ao longo do tempo.

«Durante décadas, limitámo-nos a captar o resultado da urbanização - uma casa construída ou a expansão de uma estrada», afirmou Zhu. «Mas não se conseguem realmente observar as dinâmicas no interior de uma área urbana.»

A estrutura Urban Pulse responde a essa lacuna recorrendo a décadas de séries temporais densas dos conjuntos de dados de satélite Harmonized Landsat e Sentinel-2 da NASA.

O CAPES, um método de aprendizagem profunda e análise de séries temporais, foi desenvolvido pela antiga investigadora de pós-doutoramento Ji Won Suh, atualmente professora auxiliar em regime de tenure track na Universidade de Victoria, no Canadá.

O CAPES trata estas imagens para identificar alterações físicas à escala do bairro: novas construções, demolições, obras de infraestruturas e ocupação de espaços verdes.

O resultado aproxima-se mais de um registo contínuo do que de uma sucessão de instantâneos.

Três ritmos subjacentes do pulso urbano

A equipa testou a estrutura em seis cidades selecionadas pelas suas diferenças: Seattle, Shenzhen, Lagos, Mumbai, Dubai e Cidade do México. Nas seis, surgiram os mesmos três padrões subjacentes.

O crescimento urbano não é uniforme. Ocorre em vagas intensas e episódicas - picos súbitos de construção, seguidos por períodos de acalmia.

É também cíclico: os bairros alternam entre fases de expansão e inatividade que não obedecem a qualquer padrão sazonal previsível.

O crescimento urbano é assíncrono: bairros distintos da mesma cidade vivem momentos completamente diferentes dentro do mesmo pulso.

Essa falta de coordenação, afinal, não constitui uma falha. É o que impede que as infraestruturas e os mercados de trabalho de uma cidade fiquem sobrecarregados em simultâneo.

Uma cidade que se desenvolvesse em toda a parte ao mesmo tempo acabaria por ceder sob o peso do seu próprio dinamismo.

Uma paragem cardíaca e uma recuperação desigual

A demonstração mais clara da estrutura surgiu com a COVID-19. Quando a pandemia começou, os dados registaram algo que, nas imagens de satélite, se assemelhava a uma paragem cardíaca súbita e sincronizada.

A atividade de construção caiu acentuadamente em cidades de todo o mundo, praticamente no mesmo momento. Porém, o que se seguiu diferiu imenso.

Shenzhen registou uma descida acentuada, seguida de uma recuperação rápida orientada por políticas públicas. Mumbai e a Cidade do México recuperaram de outra forma: mais devagar e de modo mais desigual, com o ritmo a regressar gradualmente e de forma incompleta a algo próximo da normalidade.

«É como nos seres humanos», observou Zhu. «Quando se apanha uma doença, ela não se manifesta exatamente da mesma maneira em pessoas diferentes.»

É precisamente essa variação que torna a ferramenta útil. Se todas as cidades reagissem de forma idêntica ao mesmo choque, a comparação revelaria pouco.

Um sistema de alerta precoce

A aplicação imediata é a de ferramenta de diagnóstico para decisores políticos. A degradação urbana tende a tornar-se visível apenas quando já está bastante avançada - lojas vazias, menor circulação pedonal e infraestruturas degradadas.

Quando esses sinais surgem, o processo subjacente normalmente já decorre há anos. Nessa fase, as intervenções são mais lentas, mais caras e têm menor probabilidade de resultar.

Uma ferramenta que acompanhe, quase em tempo real, os ritmos de construção ao nível do bairro poderia assinalar esses indícios iniciais antes de se acumularem e se transformarem em algo mais difícil de reverter. Seria uma espécie de aviso discreto que a recolha de dados atual simplesmente não consegue fornecer.

Poderia revelar uma inatividade invulgar num bairro que deveria estar ativo ou um pulso que abranda antes de o olho humano notar que há algo de errado.

Contudo, o público potencial não se limita aos governos. Os investigadores preveem tornar os dados acessíveis ao público e utilizáveis por qualquer pessoa que procure compreender uma cidade ao nível da rua.

«Esta será uma ferramenta com grande impacto, que influenciará não apenas as decisões políticas descendentes dos governos, mas também as decisões ascendentes das pessoas no seu dia a dia enquanto percorrem as suas cidades», afirmou Zhu.

As cidades sempre tiveram ritmos. Simplesmente não era possível lê-los antes - pelo menos, não a partir do espaço.