Темпы урбанизации в мире остаются чрезвычайно высокими, однако рост крупнейших городов, вероятно, начнёт замедляться раньше, чем предполагали предыдущие прогнозы. К такому выводу пришли исследователи из Complexity Science Hub и Швейцарской высшей технической школы Цюриха, разработавшие новую модель развития городов. Работа опубликована в журнале PNAS.

Сегодня около 24% населения Земли живёт в городах с населением более одного миллиона человек. Для сравнения, в 1975 году эта доля составляла лишь 11%. По прогнозам, в ближайшие 25 лет ещё около миллиарда человек переселятся в города — это эквивалентно появлению одного Нью-Йорка примерно каждые два месяца.

Однако новая модель показывает, что к концу XXI века в городах-миллионниках будет жить около 38% населения планеты. Это значительно меньше, чем предполагали прежние расчёты, основанные на простом продолжении нынешних тенденций. По словам ведущего автора исследования Андреа Муссо, разница составляет примерно 450 миллионов человек — больше нынешнего населения США. Иными словами, сотни миллионов людей, которых прежние модели «отправляли» в крупнейшие мегаполисы, в действительности, вероятно, останутся жить в городах меньшего размера.

Ключевой вывод исследования заключается в том, что городские системы проходят своеобразенный жизненный цикл. На ранних этапах урбанизации крупнейшие города растут значительно быстрее остальных населённых пунктов. Именно туда концентрируются рабочие места, университеты, больницы и другие возможности, привлекающие население. Учёные подсчитали, что в странах, где урбанизация ещё продолжается — прежде всего в государствах Азии и Африки, — с 1975 по 2025 год города с населением более миллиона человек росли примерно на 7,3% быстрее, чем средний город соответствующей страны.

Но по мере того как уровень урбанизации становится высоким, это преимущество постепенно исчезает. В Европе, Северной и Южной Америке, где большая часть населения уже давно живёт в городах, мегаполисы за последние полвека росли практически с той же скоростью, что и остальные города. Это означает, что крупные и небольшие города начинают развиваться примерно одинаковыми темпами.

Авторы исследования напоминают, что рост крупнейших городов сопровождается так называемыми сверхлинейными эффектами. Например, исследования американских городов показывают, что жители миллионников проводят более чем вдвое больше времени в дорожных пробках и почти в три раза чаще сталкиваются с некоторыми инфекционными заболеваниями, чем жители небольших городов с населением около 10 тысяч человек.

Одновременно крупные города обладают серьёзными преимуществами. Их жители демонстрируют более чем втрое более высокий уровень инновационной активности и почти вдвое большую производительность труда. По словам авторов, именно поэтому быстрый рост мегаполисов долгое время оставался одним из главных двигателей экономического развития. Однако новое исследование показывает, что по мере завершения урбанизации этот эффект постепенно ослабевает.

Одной из особенностей работы стала новая методика определения границ городов. Ранее большинство исследований использовали административные границы, которые зачастую плохо отражают реальные размеры городской агломерации. Например, Париж значительно больше территории официального муниципалитета, а Нью-Йорк невозможно описать только Манхэттеном или даже пятью административными районами.

Чтобы избежать подобных ошибок, исследователи создали две крупнейшие базы данных. Первая охватывает 99 стран, в которых проживает около 94% населения Земли, и отслеживает развитие городов с 1975 по 2025 год с использованием спутниковых снимков. Вторая реконструирует историю городов США с 1850 по 2020 год на основе более 500 миллионов индивидуальных записей переписей населения.

Для анализа учёные разделили поверхность Земли на квадратные участки площадью около одного квадратного километра и определили, какие из них относятся к городской застройке, после чего проследили, как эти территории росли и объединялись с течением времени.

Самым неожиданным результатом исследования стало то, насколько похожими оказались процессы урбанизации в разных частях мира. Хотя города Европы, Азии, Африки и Америки внешне развиваются по-разному, после учёта уровня урбанизации выяснилось, что большинство стран проходят практически одинаковые стадии развития, только в разное время.

По мнению авторов, понимание этого универсального жизненного цикла позволит гораздо точнее планировать строительство жилья, транспортных систем, энергетической инфраструктуры и меры по адаптации городов к изменению климата.