Un análisis de más de 3.000 ciudades revela que la infraestructura construida aumenta más lentamente que la población. Investigadores de la Universidad de Nueva York identifican importantes economías de escala en edificios, carreteras y servicios compartidos.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
El crecimiento de las ciudades no exige necesariamente un aumento proporcional de los materiales utilizados para construir edificios, carreteras y otras infraestructuras. Una investigación internacional realizada por científicos de la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, encontró que las grandes concentraciones urbanas utilizan menos masa construida por habitante que las ciudades pequeñas, debido a la capacidad de compartir estructuras y servicios entre un mayor número de personas.
El estudio, publicado en octubre de 2026 en la revista científica Nature Cities, examinó mapas satelitales de edificios, carreteras, sistemas de metro y superficies pavimentadas en más de 3.000 ciudades de todo el mundo.
Los investigadores Kangning Huang, profesor asistente de NYU Shanghai, y Mingzhen Lu, profesor asistente del Departamento de Estudios Ambientales de la Universidad de Nueva York, desarrollaron un análisis de la masa de materiales construidos desde la escala de los barrios hasta la de las ciudades completas.
El resultado contradice una suposición habitual en la planificación urbana: que cada nuevo habitante requiere aproximadamente la misma cantidad de infraestructura, independientemente del tamaño de la ciudad donde reside.
Según los cálculos del equipo, una ciudad con el doble de población que otra comparable presenta, en promedio, un aumento de apenas el 87 % en su masa construida, en lugar del 100 % que correspondería a un crecimiento estrictamente proporcional.
La diferencia es todavía mayor cuando se comparan barrios. Una zona urbana que alberga el doble de habitantes que otra necesita aproximadamente un 68 % más de materiales construidos, según las relaciones estadísticas identificadas.
Un inventario mundial de 297.000 millones de toneladas de materiales
Uno de los principales aportes de la investigación es la estimación de la cantidad de materiales acumulados en el entorno construido de las ciudades estudiadas.
El equipo calculó que la masa urbana construida mundial alcanza aproximadamente 297.000 millones de toneladas métricas, una cifra que refleja la enorme cantidad de recursos incorporados a edificios, infraestructuras de transporte y superficies pavimentadas.
Para obtener esta estimación, los científicos combinaron información espacial procedente de observaciones satelitales y mapas de diferentes componentes de la infraestructura urbana.
El estudio no se limitó a contabilizar edificios. También incorporó carreteras, redes de metro y pavimentos, elementos que contribuyen a la masa material de las ciudades.
Esta perspectiva permite examinar la urbanización desde una dimensión física: cuánto material necesita una determinada concentración de población para sostener su entorno construido.
La información complementa los estudios que utilizan inteligencia artificial e imágenes satelitales para cartografiar millones de kilómetros de carreteras, una infraestructura fundamental para comprender la transformación del territorio.
Sin embargo, la cantidad total de materiales no representa por sí sola el impacto ambiental completo de una ciudad.
Para evaluar su huella ecológica también es necesario considerar el origen de los recursos, los procesos de fabricación, el consumo energético, el mantenimiento, la vida útil de las estructuras y las emisiones asociadas.
La nueva investigación se concentra principalmente en las relaciones entre población, organización espacial y masa construida.
Por qué duplicar la población no significa duplicar la infraestructura
Los investigadores identificaron un fenómeno conocido como economía de escala: a medida que aumenta el tamaño de una ciudad, determinados recursos pueden utilizarse de manera más eficiente porque sirven simultáneamente a un mayor número de habitantes.
Una carretera, una línea de transporte público o una instalación compartida no necesitan multiplicarse exactamente al mismo ritmo que la población.
En una ciudad pequeña, numerosas viviendas pueden requerir accesos individuales, desplazamientos largos y una mayor superficie de infraestructura por persona.
En áreas densamente pobladas, en cambio, diferentes residentes pueden compartir paredes, cimientos, calles, redes de transporte y equipamientos.
El estudio muestra que estas ventajas no aparecen únicamente cuando se comparan ciudades completas. También se observan dentro de ellas, especialmente en barrios donde las viviendas y los servicios se concentran en espacios relativamente compactos.
Huang y Lu interpretan este comportamiento mediante un modelo matemático que considera la organización de las personas dentro de estructuras urbanas conectadas.
La eficiencia material de una ciudad depende, por tanto, no solo de cuántos habitantes tiene, sino también de cómo se distribuyen sus barrios y de qué manera comparten la infraestructura.
Esta conclusión aporta una dimensión adicional al debate sobre las estrategias urbanísticas que buscan reducir los desplazamientos en automóvil y las emisiones del transporte.
La proximidad entre viviendas, servicios y lugares de trabajo puede influir tanto en las necesidades de movilidad como en la cantidad de infraestructura necesaria para atenderlas.
El transporte público demuestra las diferencias de eficiencia material
Para explicar el fenómeno, los investigadores utilizaron un ejemplo relacionado con el espacio vial que necesitan diferentes medios de transporte.
Un automóvil en movimiento ocupa aproximadamente 35 metros cuadrados de espacio de carretera y transporta, en promedio, 1,5 personas.
Esto representa alrededor de 23 metros cuadrados de pavimento por pasajero.
Un autobús convencional, por el contrario, utiliza aproximadamente 80 metros cuadrados de espacio vial durante su desplazamiento, pero puede transportar unas 30 personas.
La superficie correspondiente se reduce así a unos 2,6 metros cuadrados por pasajero.
La comparación indica una reducción cercana a nueve veces en el espacio vial utilizado por persona.
Estos valores sirven para ilustrar las diferencias de ocupación del espacio durante el desplazamiento, no para calcular directamente la masa total de materiales de cada sistema de transporte.
En las ciudades grandes, las redes de autobuses y metro permiten distribuir los costos materiales de determinadas infraestructuras entre numerosos usuarios.
En localidades más pequeñas, donde el automóvil suele desempeñar un papel dominante, la superficie vial requerida por habitante puede ser mayor.
El estudio plantea que esta capacidad de compartir infraestructura contribuye a explicar por qué las ciudades densamente pobladas presentan una menor masa construida por persona.
Nueva York muestra cómo los barrios comparten servicios y estructuras
Los autores utilizaron la ciudad de Nueva York como ejemplo de la relación entre densidad urbana y aprovechamiento de los materiales.
En barrios como SoHo, Williamsburg, Harlem y Long Island City, numerosos residentes utilizan las mismas redes de transporte y comparten una amplia variedad de servicios comerciales.
Las cafeterías, gimnasios, lavanderías y tiendas de alimentación forman parte de una infraestructura colectiva que puede reducir la necesidad de disponer de determinadas instalaciones dentro de cada vivienda.
Una persona que utiliza una lavandería compartida no necesita necesariamente reservar espacio doméstico para equipos de lavado. Del mismo modo, el acceso a un gimnasio cercano puede disminuir la necesidad de incorporar instalaciones deportivas privadas en cada residencia.
La concentración de servicios permite que viviendas relativamente pequeñas funcionen dentro de un entorno urbano con numerosas prestaciones accesibles.
Los investigadores consideran que esta organización ayuda a explicar por qué algunos barrios densamente poblados pueden sostener a más habitantes sin aumentar proporcionalmente la cantidad de materiales utilizados.
El mecanismo también se observa en elementos estructurales de los edificios.
Los apartamentos situados dentro de una misma construcción pueden compartir paredes, cimientos, cubiertas y otras instalaciones, mientras que las viviendas individuales requieren una proporción mayor de estructuras independientes.
Sin embargo, estas ventajas no significan que toda forma de densificación resulte automáticamente beneficiosa.
La calidad de las viviendas, el acceso a espacios públicos y la disponibilidad de servicios esenciales siguen siendo aspectos fundamentales para evaluar el desarrollo urbano.
Las restricciones a la densidad pueden aumentar las necesidades materiales
Una de las implicaciones de la investigación se relaciona con las normas urbanísticas que limitan la altura de los edificios o restringen la concentración de viviendas.
Según Huang, determinadas políticas que impiden aumentar la densidad pueden reducir las oportunidades de aprovechar las economías de escala presentes en las ciudades grandes.
Si una población creciente no puede concentrarse en zonas que ya disponen de infraestructura, parte de esa demanda puede desplazarse hacia nuevas áreas urbanizadas.
La expansión territorial puede requerir carreteras adicionales, nuevas redes de servicios y mayores superficies construidas.
Esta relación debe evaluarse de acuerdo con las características de cada territorio, porque las consecuencias de la densificación también dependen de la calidad de la planificación y de la capacidad de los servicios existentes.
El estudio aporta argumentos para considerar el consumo de materiales dentro de las decisiones sobre densidad, altura de edificios y expansión urbana.
La cuestión tiene relevancia ambiental porque la expansión de las superficies urbanizadas también puede modificar las condiciones térmicas del territorio, además de transformar suelos y ecosistemas.
Reducir la necesidad de nuevas superficies construidas podría limitar algunas presiones asociadas con la expansión física de las ciudades, aunque los efectos ambientales concretos requieren evaluaciones adicionales.
Una ciudad materialmente eficiente también puede presentar desigualdades
Los investigadores advierten que las ventajas de la densidad no eliminan los problemas sociales que pueden acompañar al crecimiento urbano.
La concentración de habitantes puede aumentar la presión sobre las viviendas, los servicios públicos, los espacios abiertos y determinadas infraestructuras.
También puede agravar dificultades relacionadas con la salud pública y las condiciones de vida cuando el crecimiento no está acompañado por inversiones y políticas adecuadas.
Por ello, una menor cantidad de materiales por habitante no debe confundirse con una garantía de bienestar.
Una ciudad puede presentar una elevada eficiencia material y, al mismo tiempo, enfrentar desigualdades en el acceso a servicios, vivienda asequible o espacios públicos.
La investigación propone superar las comparaciones basadas exclusivamente en indicadores por habitante y considerar las diferencias de escala entre ciudades y barrios.
Esto significa que las autoridades deben evaluar las necesidades de infraestructura en función de la organización urbana, y no únicamente multiplicar una cantidad fija de materiales por el número de residentes.
El enfoque también puede resultar útil para examinar cómo distribuir inversiones en transporte, vivienda y servicios sin asumir que todas las ciudades presentan las mismas necesidades estructurales.
Un modelo para estudiar el crecimiento urbano desde los barrios
El artículo científico introduce el concepto de economías de escala anidadas, que describe cómo la eficiencia de las ciudades emerge de las relaciones entre diferentes niveles de organización espacial.
Los barrios forman parte de ciudades más grandes, pero también poseen sus propias estructuras, densidades y servicios compartidos.
Los investigadores consideran que esta organización jerárquica ayuda a explicar por qué el crecimiento de la masa construida sigue una relación sublineal respecto a la población.
Una relación sublineal significa que una variable aumenta a un ritmo inferior al de otra. En este caso, la cantidad de materiales crece, pero proporcionalmente menos que el número de habitantes.
Los resultados muestran que esta relación puede observarse tanto entre ciudades como dentro de ellas.
El análisis no implica que una ciudad grande tenga menos infraestructura total que una pequeña. Por el contrario, normalmente tendrá una masa construida mucho mayor.
La diferencia fundamental aparece al dividir esa masa entre sus habitantes.
Las grandes ciudades estudiadas presentan, en términos generales, una cantidad inferior de materiales construidos por persona.
Esta distinción es importante para interpretar correctamente las cifras y evitar que los resultados se presenten como una reducción absoluta de infraestructura durante el crecimiento urbano.
La investigación abre nuevas posibilidades para la planificación sostenible
El estudio, titulado Nested economies of scale in global city mass, fue publicado en la revista Nature Cities en octubre de 2026.
Sus autores son Kangning Huang y Mingzhen Lu, investigadores vinculados con la Universidad de Nueva York.
El trabajo tiene el identificador científico DOI: 10.1038/s44284-026-00532-x y fue difundido por la universidad el 27 de octubre de 2026.
La investigación también dio lugar a un mapa interactivo que permite explorar la masa construida de las ciudades incluidas en el análisis.
Esta herramienta facilita observar las diferencias entre territorios y comprender cómo la población y la infraestructura se relacionan a distintas escalas.
Los autores consideran que sus resultados pueden contribuir a mejorar la planificación del crecimiento urbano, especialmente en un contexto de expansión de las ciudades y elevada demanda de materiales de construcción.
Sin embargo, el estudio no establece que todas las ciudades deban adoptar una misma densidad ni que las políticas de construcción vertical sean siempre la opción más sostenible.
Las decisiones urbanísticas también deben considerar las condiciones ambientales, las necesidades sociales, el acceso a servicios y las características de cada territorio.
La principal aportación del trabajo consiste en demostrar, mediante una comparación internacional, que la masa de infraestructura no aumenta en proporción directa con la población.
Las ciudades grandes pueden aprovechar estructuras compartidas y redes de servicios que reducen la cantidad de materiales construidos por residente, una característica que los investigadores proponen incorporar a las políticas de planificación y sostenibilidad urbana.
Fuentes referenciales:
Nature Cities — Nested economies of scale in global city mass (2026)
Universidad de Nueva York — Comunicación científica del 27 de octubre de 2026
Mapa interactivo de la masa construida de las ciudades estudiadas
