Pendant les dernières décennies, l'expansion urbaine s'est développée dans le monde comme jamais et en termes d'impact écologique, l'urbanisation est une des formes de changement les plus significatives du visage des territoires. Cette évolution est liée à la croissance démographique et au développement économique. Alors que pour les prochaines 50 années, on s'attend à ce que 2,6 milliards d'individus viennent augmenter la population de la planète, l'essentiel de cette croissance se produira dans les pays en développement. A l'horizon 2050, les Nations unies y prévoient une population de 7,8 milliards, contre plus de 5 milliards aujourd'hui, tandis que la population de la planète devrait s'élever à plus de 9 milliards d'habitants. Cette explosion démographique, qui s'accompagne d'une urbanisation galopante et parfois sauvage, a un impact connu sur notre environnement. En effet, l'urbanisation réduit la part des sols couverts par la végétation, alors que celle-ci représente un canal important pour le transfert (accompagné d'un refroidissement de l'air) des eaux souterraines vers l'atmosphère à travers le processus de photosynthèse. L'urbanisation affecte le climat en surface en altérant les cycles de carbone, de l'eau et de l'énergie à travers des mécanismes physiques différents. Cette végétation a subi une dégradation sévère pendant les deux dernières décennies. En diminuant la part des sols couverts par les végétaux, on réduit le processus de photosynthèse qui, à son tour, réduit le taux de séquestration du carbone atmosphérique et l'évaporation de la vapeur d'eau qui lui est associée. Lorsque le rayonnement solaire arrive sur le sol de notre planète, il est en partie réfléchi. Cette réflexion dépend de la couleur et de la matière de la surface concernée, c'est ce que l'on nomme « albédo ». Et justement, l'urbanisation modifie la rugosité et l'albédo des surfaces. La réduction de l'évaporation, la suppression de l'infiltration de l'eau dans le sol et l'augmentation de l'écoulement en surface sont des mécanismes physiques dont les processus sont fortement couplés. Ils régissent les échanges d'énergie, de vapeur d'eau et de carbone entre la terre et son atmosphère, et ce sont ces processus qui sont en train, petit à petit, de changer le climat de la planète.
