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Las ciudades dependen de una gran variedad de recursos: territorio, materiales, alimentos, combustibles, etc. y la forma en que estos recursos son usados, administrados, transformados y desechados después de su vida útil, tiene un profundo impacto no solo sobre la población de una ciudad en particular, sino sobre el todo el planeta y sus habitantes. Los problemas ambientales urbanos tienen una repercusión a escala local, regional y global.


El hecho de que una cierta cantidad de personas pudieran desarrollar una vida sedentaria en un espacio específico, tras millares de años de una vida nómada de caza y recolección, fue posible gracias a la concentración de la producción de alimentos en un área determinada. Luego, durante mucho tiempo la ciudad dependía de la fuerza humana o animal para la producción y el transporte, y se concentraba en un área limitada, sin mayores consecuencias para el medio ambiente.


Fue después de la Revolución Industrial cuando las consecuencias ambientales de la urbanización se volvieron significativas, cuando los pobladores de las ciudades estuvieron más expuestos a concentraciones de desperdicios, y los recursos importados de otras regiones para mantener la población urbana aumentaron. El resolver los problemas ambientales urbanos es, pues, de suma importancia para el futuro del planeta y sus habitantes.


El Dr. William Rees y Mathis Wackernagel desarrollaron en 1992 en la Universidad de Columbia Británica el concepto de «huella ecológica», comparando la ciudad con un animal pastando en una pradera, ¿cuánta pradera es necesaria para producir todo el alimento que el animal necesita y absorber sus desperdicios en forma sostenible? La huella ecológica urbana es la cantidad de territorio que se necesita para mantener el nivel de consumo de una ciudad y absorber sus desechos y sus emisiones. Puede ser entendida como la medida geográfica de la demanda de capital natural por parte de una población urbana. A modo de ejemplo, la huella ecológica de Londres en 1996 era de 20 millones de hectáreas, siendo una ciudad de 159 000 hectáreas de superficie.


Por otro lado, la huella ecológica de una ciudad no está tan directamente relacionada con la cantidad de habitantes como con su nivel de consumo, el cual está a su vez relacionado con su nivel de riqueza. Así, una ciudad ubicada en el primer mundo, donde el nivel de consumo de productos y energía es alto, tendrá una huella ecológica mucho mayor que una ciudad de igual número de habitantes ubicada en un país pobre.


Se calcula que para que todos los habitantes del mundo tuvieran el mismo nivel de vida medio que los habitantes de Estados Unidos haría falta una cantidad de recursos equivalente a seis planetas como el nuestro, hecho que demuestra que la sustentabilidad va más allá de lo puramente ecológico, y que está relacionada íntimamente con factores económicos y sociales.