Galápagosöarna är fortfarande en av de mest biologiska mångfaldsplatserna på planeten – med sköldpaddor, finkar och leguaner med bara tre, 000 kvadratkilometer mark.

Men den vulkaniska skärgården som en gång inspirerade Darwin är också hem för nästan 30, 000 personer, för att inte tala om de tiotusentals turister som besöker varje år. Dessa två krafter har skapat en delikat balansgång, och en svår fråga:Hur kan invånarna leva och frodas utan att förstöra ekosystemet som gör deras öar så ikoniska?

Förra sommaren, Forskare från University of Chicago tog ett steg mot att ta reda på hur en sådan lösning kan se ut. UChicagos Mansueto Institute for Urban Innovation, som producerar sätt att främja och stödja hållbar stadsutveckling, skickade ett forskarlag för att kartlägga öarnas huvudstad Puerto Baquerizo Moreno.

UChicago-teamet mätte formen och kvaliteten på byggnaderna med hjälp av en kombination av drönare och satellitbilder, som de sedan omvandlade till 3-D topografiska modeller. De skapade också en detaljerad gatuvy genom att fästa en GoPro-kamera på en cykelhjälm, vilket gör det möjligt för dem att täcka delar av staden som var otillgängliga för bilar.

Samarbetar med en arkitektonisk studio värd av Universidad San Francisco de Quito, UChicago-forskarna hoppas att deras nya karta kommer att fungera som en baslinje för att spåra hur stadsdelar utvecklas över tiden. Eftersom byggandet på Galápagos ofta är resultatet av att individer utökar sina egna hem för att tillgodose turister, städer växer med minimalt med organiserad ingenjörskonst och stadsplanering.

"Människor pratar om hållbarhet i termer av klimatförändringar, urbanisering eller mänsklig utveckling, " sa prof. Luís Bettencourt, Pritzker-direktören för Mansueto Institute och en ledande forskare inom stadsvetenskap och komplexa system. "Men de här sakerna måste hända tillsammans, och förstås på ett sätt som skapar resultat som är bra för både människor och miljö."

"Vi vill alla leva bättre i framtiden, vilket betyder att det kommer att bli fortsatt ekonomisk tillväxt, ", tillade han. "Betyder det att vi behöver konsumera mer på sätt som är skadliga för ekosystemen? Det är dilemmat."

Bettencourt känner väl till Galápagos lockelse. Utbildad till teoretisk fysiker, han minns att han läste Darwins The Voyage of the Beagle för första gången som tonåring. När Bettencourt först för flera år sedan såg samma vik som Darwin besökte, han kunde inte låta bli att gråta.

Bettencourt började på UChicago i februari 2017 som konstituerande chef för Mansueto Institute. Följande vår, organisationen valde ut ett par forskare som skulle följa med honom till Galápagos i fyra veckor:Daniel Zünd – en postdoktor vid institutet – och Andrew Mao, som då studerade beräkningsanalys vid Harris School of Public Policy.

Universidad San Francisco de Quito och Melbourne School of Design hade redan lagt en grund för forskning med den arkitektoniska studion som startade 2015, kombinera arkitektur med datamodelleringssystem för att undersöka den byggda miljön. Vad UChicago tillhandahöll var teknisk expertis inom datoranvändning och kartläggning, samt ett perspektiv på samhällsvetenskap och policyforskning.

Mao, AB'17, blev projektets cyklist – en roll som kom med sina egna unika faror. Medan du samlar in gatuvybilder med den GoPro-klädda hjälmen, han fann att vissa kvarter patrullerades av flera hundar. De tog inte väl emot inkräktare. På en resa, en hund bröt kopplet, tvingade Mao att använda sin cykel som en sköld.

"Du måste ha lite grus, sa Mao, nu produktanalytiker på PayPal.

Mansueto-institutets forskare stötte också på andra hinder. Internettjänsten på öarna var ofta långsam, tvingade dem att vänta tills invånare och turister hade somnat med att ladda upp foton och videor. Deras drönare kraschade också mot slutet av resan efter att ha burits ur kurs av hårda vindar.

"Det lyckliga är att det var verkligen den sista flygningen, " sa Zünd.

Tillade Bettencourt:"Det finns grundläggande begränsningar där, som låter dig se att tekniken inte är en magisk kula. Det gör att du kan göra vissa saker, men du måste använda den på rätt sätt."

UChicago-forskarna lagrade street-view-bilderna på Mapillary, en publikbaserad tjänst för att dela geotaggade foton. Den programvaran identifierar också fysiska delar av landskapet, producera ytterligare datalager för allt från vatten och växtlighet till staket och papperskorgar.

Studions samarbetande forskare publicerade nyligen "Urban Galapagos:Transition to Sustainability in Complex Adaptive Systems, " som ger en detaljerad ram för de unika utmaningar som öarnas ekosystem står inför. Bokens sista kapitel, som Bettencourt skrev, argumenterar för en holistisk systemsyn som ett effektivt sätt att ta fram hållbara lösningar.

Arbetet är långt ifrån över. Den nya kartan är rik på användbar data, men kommer bara att leda till nya genombrott om forskare återvänder till Galápagos för att se hur gator och byggnader har förändrats.

Därifrån, UChicago och dess partners hoppas kunna fortsätta arbeta med lokala ledare, undersöka invånare för att lära sig mer om deras levnadsvanor och ge samhällen möjlighet att vara förvaltare av hållbar utveckling. Genom att använda ett integrerat system – titta på miljö, fysisk, och sociala indikatorer tillsammans – Mansueto-institutet kan skapa en mer komplett bild av det ekologiska och urbana landskapet.

Galápagosöarna utgör en bra utgångspunkt för denna typ av forskning, erbjuda en kontrollerad miljö för att studera människors in- och utflöden, resurser och andra markörer för mänsklig utveckling. En orsak? De ligger nästan 600 miles från närmaste kontinentala kustlinje.

Utses till UNESCO:s världsarvslista 1978, skärgården är hem för nästan 30, 000 personer, och såg en nästan 40-procentig ökning av antalet besökare från 2007 (161, 000) till 2016 (225, 000). Med tanke på att turism är ett av de bästa sätten för invånare att försörja sig, dessa siffror kommer bara att fortsätta att öka.

Alla dessa faktorer visar bara att Mansueto-institutets projekt är brådskande. Förändringar sker snabbt i tätorter över hela världen. Genom att använda tekniska innovationer, datautvinning, och beräkningsanalys, Mansueto-institutets forskare strävar efter att förstå hur utvecklingsmönster på Galápagos kan leda till lösningar för att hantera urbanisering någon annanstans.

Om forskare kan arbeta för hållbarhet i ett så känsligt ekosystem som dessa öar, då kan det finnas hopp för andra miljöer över hela världen.

"Galápagos, " sa Bettencourt, "ger oss ett laboratorium där den typen av tänkande - den typen av handling - är både nödvändig och möjlig."