När städer fysiskt expanderade över hela världen mellan 1970 och 2010, befolkningen i dessa städer blev mindre tät, enligt en studie ledd av en Texas A&M-universitetsprofessor.

Forskare fann att trenden drevs av små och medelstora städer, särskilt i Indien, Kina, Nordamerika och Europa. Burak Güneralp, biträdande professor vid institutionen för geografi vid Texas A&M, Billy Hales, en doktorand vid samma institution, och kollegor från Yale University och Arizona State University undersökte dessa förändringar i en studie publicerad i Miljöforskningsbrev .

Mer än 60 procent av den rapporterade stadsexpansionen var tidigare jordbruksmark, uppskattade forskarna.

"Om stadsbefolkningstätheten hade varit oförändrad sedan 1970, mer än 48, 000 kvadratkilometer (ungefär lika stor som North Carolina) skulle ha räddats från omvandling till urban och i stället kunde ha stannat kvar i odling eller som naturlig växtlighet, " sa Güneralp.

Han sa att minskningar i stadsbefolkningstäthet utgör flera problem. Förlust av bördig mark i utkanten av växande städer orsakad av minskande stadsbefolkningstäthet är ett allvarligt problem i Kina, Indien och Nigeria, sa Güneralp.

"Dessa tre länder förväntas stå för mer än en tredjedel av den beräknade ökningen av världens stadsbefolkning till 2050, ", sade han. "De har också fortfarande många miljoner småbönder som tjänar sitt uppehälle och arbetar med bördiga marker i utkanten av städer. Således, varje förlust av dessa högkvalitativa marker till urban expansion har enorma konsekvenser för dessa bönders försörjning."

Detta är "särskilt oroande" för Indien, han sa, med ungefär hälften av sin mark klassad som "degraderad" medan landet hade de kraftigaste minskningarna i urban markanvändningseffektivitet från 1970 till 2010. Indien har världens största landsbygdsbefolkning.

"Våra resultat tyder på att minskande stadsbefolkningstätheter i Indien och Nigeria sedan 1970 orsakade 85 procent och 30 procent mer mark, respektive, ska omvandlas till urbana, " sa Güneralp.

En minskning av tätheten när städerna växer utåt sätter också press på lokala och regionala myndigheter att tillhandahålla adekvat infrastruktur som vatten, transporter och bostäder till tidigare landsbygdsområden, han sa.

Forskarna fann att dessa trender är de starkaste i små och medelstora stadskärnor, definieras i studien som de med färre än 2 miljoner människor.

"Vidare, små och medelstora städer i Indien, Kina, Sydöstra Asien, Afrika och Europa följer i USA:s fotspår när det gäller nedgångar i stadsbefolkningstäthet, " sade han. "Dessa resultat är viktiga eftersom, globalt, det är dessa små och medelstora städer med begränsad institutionell och finansiell kapacitet som växer snabbast."

USA hade den lägsta urbana befolkningstätheten under alla fyra decennier som forskarna tittade på, vilket ledde till många av samma problem som man sett i andra länder.

"En sådan lågdensitetsutveckling, oavsett om den är i USA eller någon annanstans, innebär generellt ineffektiv användning av resurser, " sa Güneralp.

Güneralp sa att resultaten är relevanta för ett av FN:s mål för hållbar utveckling. SDG11, som skapades specifikt för att mäta framsteg runt om i världen mot att göra städer och samhällen mer hållbara.

"Det är viktigt för stadsområden att uppnå tätheter som både skulle förbättra levnadsförhållandena i stadslandskap och främja effektiv användning av resurser inklusive mark, " han sa.