De Galápagos-eilanden blijven een van de meest biodiverse plekken op aarde - met schildpadden, vinken en leguanen stippelen slechts 3, 000 vierkante mijl land.

Maar de vulkanische archipel die Darwin ooit inspireerde, is ook de thuisbasis van bijna 30, 000 mensen, om nog maar te zwijgen van de tienduizenden toeristen die elk jaar op bezoek komen. Die twee krachten hebben een delicate evenwichtsoefening gecreëerd, en een moeilijke vraag:hoe kunnen bewoners leven en bloeien zonder het ecosysteem te verwoesten dat hun eilanden zo iconisch maakt?

Vorige zomer, Wetenschappers van de Universiteit van Chicago hebben een stap gezet om uit te zoeken hoe zo'n oplossing eruit zou kunnen zien. UChicago's Mansueto Instituut voor Stedelijke Innovatie, die manieren produceert om duurzame stedelijke ontwikkeling te bevorderen en te ondersteunen, stuurde een onderzoeksteam om de hoofdstad van het eiland, Puerto Baquerizo Moreno, in kaart te brengen.

Het UChicago-team heeft de vorm en kwaliteit van de gebouwen gemeten met een combinatie van drone- en satellietbeelden, die ze vervolgens hebben omgezet in 3D-topografische modellen. Ze maakten ook een gedetailleerde plattegrond met straatweergave door een GoPro-camera aan een fietshelm te bevestigen, waardoor ze delen van de stad konden bestrijken die ontoegankelijk waren voor auto's.

Samenwerken met een architectenbureau gehost door Universidad San Francisco de Quito, de UChicago-onderzoekers hopen dat hun nieuwe kaart als basis zal dienen om te volgen hoe buurten zich in de loop van de tijd ontwikkelen. Omdat de bouw in de Galápagos vaak het resultaat is van individuen die hun eigen huizen vergroten om tegemoet te komen aan toeristen, steden groeien met minimale georganiseerde engineering en stadsplanning.

"Mensen praten over duurzaamheid in termen van klimaatverandering, verstedelijking of menselijke ontwikkeling, " zei prof. Luís Bettencourt, de Pritzker-directeur van het Mansueto Institute en een vooraanstaand onderzoeker in stadswetenschappen en complexe systemen. "Maar deze dingen moeten samen gebeuren, en begrepen worden op een manier die resultaten creëert die goed zijn voor zowel mens als milieu."

"We willen in de toekomst allemaal beter leven, wat betekent dat er aanhoudende economische groei zal zijn, " voegde hij eraan toe. "Betekent dat dat we meer moeten consumeren op manieren die schadelijk zijn voor ecosystemen? Dat is het dilemma."

Bettencourt kent de allure van de Galápagos goed. Opgeleid als theoretisch natuurkundige, hij herinnert zich dat hij als tiener Darwins De reis van de Beagle voor het eerst las. Toen Bettencourt enkele jaren geleden voor het eerst een glimp opving van dezelfde baai die Darwin bezocht, hij kon niet anders dan in tranen uitbarsten.

Bettencourt trad in februari 2017 in dienst bij UChicago als de inaugurele directeur van het Mansueto Institute. Het volgende voorjaar, de organisatie selecteerde een paar wetenschappers om hem vier weken lang naar de Galápagos te begeleiden:Daniel Zünd - een postdoctoraal onderzoeker aan het Instituut - en Andrew Mao, die toen computationele analyse studeerde aan de Harris School of Public Policy.

Universidad San Francisco de Quito en de Melbourne School of Design hadden al een basis gelegd voor onderzoek met de in 2015 gestarte architectenstudio het combineren van architectuur met datamodelleringssystemen om de gebouwde omgeving te onderzoeken. Wat UChicago leverde, was technische expertise op het gebied van informatica en kaarten, evenals een perspectief op sociale wetenschappen en beleidsonderzoek.

Mao, AB'17, werd de wielrenner van het project - een rol die zijn eigen unieke risico's met zich meebracht. Tijdens het verzamelen van streetview-beelden met de GoPro-uitgeruste helm, hij ontdekte dat bepaalde blokken werden gepatrouilleerd door verschillende honden. Ze hadden het niet goed met indringers. Op één reis, een hond brak zijn riem, Mao dwingt zijn fiets als schild te gebruiken.

"Je moet een beetje lef hebben, " zei Mao, nu productanalist bij PayPal.

De onderzoekers van het Mansueto Instituut stuitten ook op andere obstakels. Internetservice op de eilanden was vaak traag, waardoor ze moesten wachten tot bewoners en toeristen waren gaan slapen om foto's en video's te uploaden. Hun drone stortte ook neer tegen het einde van de reis nadat ze door harde wind uit de koers waren geraakt.

"Het gelukkige is, dat was echt de laatste vlucht, ' zei Zünd.

Bettencourt toegevoegd:"Er zijn fundamentele beperkingen, waarmee je kunt zien dat technologie geen wondermiddel is. Het stelt je in staat om bepaalde dingen te doen, maar je moet het op de juiste manier gebruiken."

De UChicago-wetenschappers hebben de straatbeelden opgeslagen op Mapillary, een crowd-sourced service voor het delen van foto's met geotags. Die software identificeert ook fysieke elementen van het landschap, het produceren van extra datalagen voor alles van water en vegetatie tot hekken en vuilnisbakken.

De samenwerkende onderzoekers van de studio publiceerden onlangs "Urban Galapagos:Transition to Sustainability in Complex Adaptive Systems, " die een gedetailleerd kader biedt voor de unieke uitdagingen waarmee de ecosystemen van de eilanden worden geconfronteerd. Het laatste hoofdstuk van het boek, die Bettencourt schreef, pleit voor een holistische systeemvisie als een effectief middel om duurzame oplossingen te produceren.

Het werk zit er nog lang niet op. De nieuwe kaart is rijk aan nuttige gegevens, maar zal alleen tot nieuwe doorbraken leiden als onderzoekers terugkeren naar de Galápagos om te zien hoe straten en gebouwen zijn veranderd.

Vanaf daar, UChicago en haar partners hopen te kunnen blijven samenwerken met lokale leiders, bewoners enquêtes houden om meer te weten te komen over hun leefgewoonten en gemeenschappen in staat stellen om rentmeesters van duurzame ontwikkeling te zijn. Door een geïntegreerde systeembenadering te volgen - kijkend naar milieu, fysiek, en sociale indicatoren samen:het Mansueto Instituut kan een completer beeld geven van het ecologische en stedelijke landschap.

De Galápagos-eilanden vormen een goed startpunt voor dit soort onderzoek, een gecontroleerde omgeving bieden om de in- en uitgaande stromen van mensen te bestuderen, hulpbronnen en andere kenmerken van menselijke ontwikkeling. Een reden? Ze bevinden zich bijna 600 mijl van de dichtstbijzijnde continentale kustlijn.

Aangewezen als UNESCO-werelderfgoed in 1978, de archipel is de thuisbasis van bijna 30, 000 mensen, en zag een stijging van bijna 40 procent in bezoekers ten opzichte van 2007 (161, 000) tot 2016 (225, 000). Aangezien toerisme een van de beste manieren is voor inwoners om in hun levensonderhoud te voorzien, die aantallen zullen alleen maar blijven stijgen.

Al deze factoren benadrukken alleen maar de urgentie van het project van het Mansueto Instituut. Veranderingen vinden snel plaats in stedelijke nederzettingen over de hele wereld. Door gebruik te maken van technologische innovaties, datamining, en computationele analyse, Onderzoekers van het Mansueto Instituut willen begrijpen hoe ontwikkelingspatronen op de Galápagos kunnen leiden tot oplossingen voor het beheer van verstedelijking elders.

Als wetenschappers kunnen werken aan duurzaamheid in een zo kwetsbaar ecosysteem als deze eilanden, dan is er misschien hoop voor andere omgevingen over de hele wereld.

"De Galapagos, "Bettencourt zei, "geeft ons een laboratorium waar dat soort denken - dat soort actie - zowel noodzakelijk als mogelijk is."