In the time of climate change, embrace the unpredictable future with resilience : an experimental green infrastructure assessment in Lombardy Region

Abstract At the second decades of 21 centuries, we are witnessing the history that the world has entered a new geological era, the Anthropocene, in which the human-induced impacts are recognized as a geologic force. Now there are 56.2% population in the world living in urbanization area, and by the middle of this century, the number is expected to stabilize at around 70% of the global population with total 9 billion population. For Europe, that means the urban population will almost double. At the same time, with the conquering of the land by urban sprawling, creasing natural resources determined by economics, happening with or as a result of unprecedented and fundamental changes and new trajectories i.e. Climate change. In the face of the unpredictable future, resilience is the key indicator to achieve sustainable development. Urban ecosystem, as the basis for the urban comprehensive systems to provide essential ecosystem services to support urban sustainability and resilience. The Urban ecological resilience, bearing and carrying mostly by the urban green infrastructure, play a fundamental role. In this “Century of the City,” and the challenges of climate change, we need to study and understand urban ecological resilience from qualitative to quantitative. In this study, we try to answer the question of how to evaluate the urban green infrastructure resilience. Informed by landscape and urban ecology, a multi factor evaluation model collaborates systematically in "source-sink” theory framework and literature practice were established. The selected experimental area is Lombardy in northern Italy. By referring to relevant studies, the theoretical basis of urban ecology and the theoretical framework of "source sink" are adopted to establish a flexible evaluation model of urban green infrastructure. Determine the influencing factors of urban resilience and its proportion, collect relevant data, extract and process the data by GIS and Fragstats software, and obtain the spatial distribution map of urban green infrastructure resilience. Using MCR model to find potential ecological corridors, then provides a way in time and space to improve resilience based on corridors' internal and external conditions. After identifying the spatial distribution of urban green infrastructure resilience, priority vulnerable areas are determined. Combined with regional urban planning, this paper puts forward suggestions on the strategic layout of green infrastructure to leverage co-benefits. Enhancing the connectivity of urban green infrastructure network and increase the capacity of urban response to disturbances.

Astratto Nella seconda decade del ventunesimo secolo, il mondo sta entrando in una nuova era geologica, l'Antropocene, in cui gli impatti indotti dall'uomo sono riconosciuti come una forza geologica. Ora il 56,2% della popolazione nel mondo vive nell'area di urbanizzazione e, entro la metà di questo secolo, il numero dovrebbe stabilizzarsi intorno al 70% della popolazione globale con un totale di 9 miliardi di abitanti. Per l'Europa, ciò significa che la popolazione urbana quasi raddoppierà. Allo stesso tempo, la conquista del territorio mediante l'espansione urbana, la formazione di risorse naturali richieste dall'economia, determinano cambiamenti fondamentali, senza precedenti e nuove traiettorie, come il cambiamento climatico. Di fronte a questo futuro imprevedibile, la resilienza è l'indicatore chiave per raggiungere uno sviluppo sostenibile. L’ecosistema urbano è la base per i sistemi urbani globali per fornire servizi ecosistemi ci essenziali a supportare la sostenibilità e la resilienza urbane. La resilienza ecologica urbana, sopportata e trasportata principalmente dall'infrastruttura verde urbana, gioca un ruolo fondamentale. In questo "Secolo della città" e nelle sfide del cambiamento climatico, dobbiamo studiare e comprendere la resilienza ecologica urbana da qualitativa a quantitativa. In questo studio, proviamo a rispondere alla domanda su come valutare la resilienza delle infrastrutture verdi urbane. Sulla base del paesaggio e dell'ecologia urbana, è stato stabilito un modello di valutazione multifattoriale che collabora sistematicamente alla struttura teorica "pozzo-sorgente" e alla pratica della letteratura. L'area sperimentale selezionata è la regione Lombardia, nel nord Italia. Facendo riferimento a studi pertinenti, vengono adottate le basi teoriche dell'ecologia urbana e il quadro teorico del "pozzo di fonte", per stabilire un modello di valutazione flessibile delle infrastrutture verdi urbane. Occorre determinare i fattori che influenzano la resilienza urbana e la sua proporzione, raccogliere i dati rilevanti, estrarre ed elaborare i dati con il software GIS e Fragstats e ottenere la mappa di distribuzione spaziale della resilienza delle infrastrutture verdi urbane. Utilizzando il modello MCR per trovare potenziali corridoi ecologici, viene fornito quindi un modo nel tempo e nello spazio per migliorare la resilienza in base alle condizioni interne ed esterne dei corridoi. Dopo aver identificato la distribuzione spaziale della resilienza delle infrastrutture verdi urbane, vengono determinate le aree vulnerabili prioritarie. In combinazione con la pianificazione urbana regionale, questo documento propone suggerimenti sul layout strategico delle infrastrutture verdi per sfruttare i vantaggi collaterali. Ad esempio, migliorare la connettività della rete di infrastrutture verdi urbane e aumentare la capacità di risposta urbana ai disturbi.