Numera är städer ganska ohållbara platser. De förbrukar mycket av världens resurser och står för mer än hälften av världens utsläpp av växthusgaser, bidrar väsentligt till den pågående klimatkrisen.

Men städer är också de platser där många av våra hållbarhetsproblem kan hanteras effektivt. En liten stad på norra Island har gått långt för att visa oss hur.

Jag har själv varit i Akureyri ett par gånger, men för att samla lite mer information gick min kollega Rakel Kristjansdottir dit och tog hem några riktigt inspirerande fältanteckningar för oss att studera.

Island har spektakulära förutsättningar för hållbarhet

Island är känt för sin fantastiska natur, jäst mat med tveksam smak och excentriska bidrag till European Song Contest. Och Island är också ett mycket intressant fall för oss forskare som studerar energisystem.

Ön är välsignad med utmärkta förutsättningar för vattenkraft och geotermisk energi. Detta överflöd av energi bidrog till att förbättra människors levnadsvillkor, men de senaste åren har det också lett till stora problem.

Och medan utsläppen från värme och el är ganska låga för isländska hushåll, utsläppen per person från transporter och andra typer av förbrukning är fortfarande mycket höga.

Det krävs två lokala mästare och en villig gemenskap för att ändra status quo

Två mästare från den isländska staden Akureyri, Guðmundur Sigurðarson och Sigurður Friðleifsson, var inte villiga att acceptera denna ohållbara status quo.

För ungefär ett decennium sedan, de inledde en ambitiös koldioxidsnål övergång som nu påverkar alla lokala medborgare och gjorde Akureyri till en föregångare i klimatpolitiken över hela landet.

Vi ville veta hur de klarade allt detta, så vi gick för att göra fältarbete på en plats som vissa skulle kalla världens ände.

Avfall som inte går till spillo

Nyckelfaktorn för övergången var att Guðmundur och Sigurður tog hänsyn till stadens alla koldioxidflöden.

Det betyder att de tittade på allt material som flyter genom en stad, såsom matoljor, bensin, grönt avfall från allmänna parker och bedömde hur dessa flöden kunde integreras i det lokala energisystemet.

Sedan utvecklade de en ambitiös strategi som syftade till att förvandla samhällets linjära kolflöden till loopar.

Så, istället för att något flyter in i staden, använda det och få det att flöda ut som avfall, de försökte använda allt material för nya ändamål (se figuren nedan).

Bussar som kör på gammal matolja

Den lokala transportsektorn spelar en central roll. Det nya systemet gör gamla matoljor och gas från den gamla deponin till bränsle för lokala bilar och bussar, som, förresten, är gratis för alla invånare och besökare.

På samma gång, ett lokalt skogsplanteringsprojekt hjälper till att bygga upp lokala kolbestånd.

Förutom kolflödena, det nya tillvägagångssättet på Akureyri säkerställer att näringsämnen inte går förlorade utan förblir i det lokala livsmedelsproduktionssystemet. Organiskt avfall komposteras nu och näringsämnen används för lokal jordbruksproduktion.

Detta hjälper till att spara utsläpp eftersom lokala bönder behöver mindre konstgödsel.

Vad gör Akureyri perfekt för en grön övergång?

Vår forskning i Akureyri avslöjade ett antal lokala egenskaper som spelade ut till övergångens fördel.

Först, Akureyri har en idealisk storlek. Staden har 18.000 invånare och är den största stadskärnan i norra delen av landet.

Med denna storlek, staden har alla nödvändiga institutioner och företag på plats, såsom ett lokalt kollektivtrafiksystem och ett lokalt energibolag. På samma gång, den är så liten att nyckelaktörer känner varandra personligen och komplicerade administrativa förfaranden hindrar inte nya projekt.

Andra, Akureyri är utbildningscentrum i norr. Staden är värd för ett välkänt universitet och man kan generellt hitta en atmosfär som är öppen för nya idéer och innovativa koncept.

Tredje, de lokala aktörerna skapade rätt institutionell ram för övergången. En nyckelfaktor för detta var etableringen av ett lokalt företag som heter Vistorka, drivs av Guðmundur.

Detta företag blev "spindeln i nätet" som förde alla de olika företagen och institutionerna samman för att genomföra de ambitiösa koldioxidsnåla planerna.

Fjärde, de två mästarna som nämns ovan spelade en mycket viktig roll. Andra från samhället beskriver dem som ett team som kombinerar de politiska färdigheterna (Guðmundur) och den tekniska expertis (Sigurður) som behövs för att förstå vad som är möjligt och hur man uppnår det.

Fördelar med övergången - det uppenbara och det inte så uppenbara

Den lokala koldioxidsnåla övergången i Akureyri har medfört ett antal fördelar.

Den mest uppenbara är miljöförbättringarna:lägre utsläpp av växthusgaser, mindre plastavfall och lägre förlust av näringsämnen. Skogsplanteringsprojektet har skapat ett trevligt grönområde som invånarna kan använda för fritidsaktiviteter.

Sedan finns det de mindre uppenbara fördelarna. Projektet har skapat ett antal nya lokala företag och jobb inom miljösektorn. De har bidragit till att öka den lokala ekonomiska aktiviteten i Akureyri, skapa ytterligare skatteinkomster för kommunen.

Till sist, Akureyri har skapat en stark image som miljöledare på Island.

Världen kan lära av Akureyri

Nu, vad kan fallet med Akureyri lära stadsplanerare och politiker i andra städer?

Till att börja med, kolhaltiga övergångar är möjliga, även på avlägsna platser som Akureyri. Om de görs på rätt sätt kan de utveckla fördelar för global och lokal nivå.

Urban mangers måste titta på hela staden och överväga alla materialflöden. Bara då, kan de upptäcka möjligheter att länka dessa flöden för att göra urbana system mer hållbara och koldioxidsnåla.

Och slutligen, mellanhänder som lokala mästare och organisationer spelar en nyckelroll för att föra samman olika aktörer och deras intresse och därigenom hantera förändringar i ett samhälle.

Vi hoppas att dessa lektioner kan hjälpa medborgarna, politiker och stadsplanerare i andra städer för att utnyttja deras fulla koldioxidutsläppspotential, stad eller samhälle.

Denna berättelse publiceras igen med tillstånd av ScienceNordic, den pålitliga källan till engelskspråkiga vetenskapliga nyheter från de nordiska länderna. Läs den ursprungliga historien här.