[en] The large majority of the population in Europe lives in cities and the improvement of the quality of life in urban areas is a policy objective of primary importance. Cities are typically affected by crowding, traffic, air and noise pollution and present features that make them more vulnerable to natural hazards. This Thesis explains how ecosystem services help improve the livability of cities, with a focus on European medium-sized urban areas, using empirical, integrated (e.g. qualitative and quantitative or social-ecological) and policy relevant studies. It explores how and why urban areas can benefit, in terms of well-being and reduction of vulnerability to hazards, from a broader range of policies when ecological aspects are properly accounted for at different geographical scales. The literature reviews of this Thesis find that the regulating functions of ecosystems often provide efficient, cost-effective alternatives or complementary solutions to hard infrastructures for the wellbeing of populations and disaster risk reduction in urban areas. Empirical research in the city of Cologne (Germany) shows that environmental variables play a central role in shaping the vulnerability of the urban social-ecological system to heat waves. While, in Barcelona (Spain), the assessment of regulating and cultural services supplied by the Collserola peri-urban Natural Park, demonstrates how a compact city benefits from the presence of a vast adjacent green area that enables it to reach an environmental performance and a hazards regulation potential comparable to that of other greener, western urban areas. Thus, besides the well-explored social, economic and physical dimensions of vulnerability, information about the ecological dimension needs also to be taken into account in urban vulnerability studies. In this respect, two features are found to be essential with respect to the vulnerability of urban areas: the impacts of urbanization on the local and surrounding ecosystems, which tend to further increase the damages that the social-ecological system can cause when a hazard strikes; and the connections of the urban core with surrounding green areas. The research presented in this Thesis also yields theoretical conclusions about the nature of the interactions and coupling between the social and the ecological systems in the vulnerability assessment to natural hazards. It highlights how the social system depends on the ecosystem for exposure reduction and increased resilience. Detailed ecological information on ecosystem health should also be included. The ecosystem, especially if degraded, might not be effective or fail in supplying services when a hazard strikes, exacerbating the vulnerability of the human population. Tracing back the steps that led to the present configuration and distribution of green areas in and around Cologne and especially in Barcelona, the research contributes to the characterization of the historical and political dimension of ecosystem services, and thus of vulnerability, in urban areas. Ecosystem services, besides being determined by the biophysical features of the territory, are the outcome of the controversy between different and more often than not antagonistic social articulations of value. Conflicts over the management of green areas are mostly evident in urban areas due to the highly contested nature of space. Ecosystem services can thus be seen as socially constructed and need not only to be assessed and valued, but also to become part of a broader, participatory decision making process in which conflicting interests are discussed. Finally, in each of the chapters focusing on different scales of the dependence of the urban population on ecosystems (from the properly urban to the watershed), the research shows that, despite the traditional focus on the local scale, the urban ecosystem presents different nested levels which are complementary in terms of the ecosystem services they provide to the city's inhabitants. This broader definition of urban ecosystems has implications in terms of an enlarged set of more targeted policies that can benefit urban areas.

[es] La gran mayoría de la población europea habita en ciudades y el mejoramiento de la calidad de vida en zonas urbanas constituye un objectivo primordial de las políticas gubernamentales. Las ciudades se ven típicamente afectadas por apiñamientos, tráfico intenso, contaminación atmosférica y acústica, y factores que aumentan su vulnerabilidad con respecto a riesgos naturales. Esta Tesis explica cómo los ecosistemas contribuyen a mejorar la habitabilidad de las ciudades, con foco en zonas urbanas europeas medianas, sirviéndose para ello de estudios empíricos integrados (por ejemplo cualitativos y cuantitativos o socio-ecológicos), así como estudios relevantes con respecto a las medidas a tomar por las autoridades gubernamentales. Explora cómo y porqué las zonas urbanas pueden beneficiarse, en términos del bienestar de sus habitantes y de la reducción de las vulnerabilidad frente a riesgos naturales, de una más amplia gama de medidas y soluciones cuando se tienen en cuenta en forma apropriada los aspectos ecológicos utilizando diferentes escalas geográficas. La revisión de la literatura consultada para esta Tesis comprueba que las funciones reguladoras de los sistemas ecológicos a menudo proveen alternativas eficientes y rentables o soluciones complementarias para las infraestructuras que contribuyen a asegurar el bienestar de la población urbanas y reducir el riesgo de desastres. La investigación empírica en la ciudad de Colonia (Alemania) demuestra que las variables medioambientales juegan un rol central y decisivo, ya que determinan las características de la vulnerabilidad del sistema socio-ecológico urbano por ejemplo cuando es afectado por olas de calor. A su vez, en Barcelona (España), el asesoramiento de servicios reguladores ejemplifica cómo una ciudad compacta se beneficia al estar rodeada de una vasta superficie verde adyacente, que le permite alcanzar un nivel de rendimiento ecológico y un potencial regulador de amenazas naturales comparables con otras ciudades más "verdes" de la Europa occidental. Por lo tanto, aparte de las dimensiones sociales, económicas y físicas bien exploradas de la vulnerabilidad, también su dimensión ecológica debe ser tenida en cuenta en el estudio de las zonas urbanas. En este sentido, dos aspectos revelan ser esenciales cuando se analiza la fragilidad urbana: los impactos de la urbanización en los sistemas ecológicos locales que tienden a agudizar aún más los daños causados por el sistema social-ecológico cuando azota un riesgo; y las conexiones del centro de la urbe con las zonas verdes circundantes. La investigación presentada en esta Tesis provee asimismo conclusiones teóricas respecto a la naturaleza de las interacciones y el acoplamiento de los sistemas sociales y ecológicos al asesorar la vulnerabilidad relacionada con amenazas naturales. Subraya cómo el sistema social depende del ecosistema para reducir la exposición a tales riesgos y aumentar la resiliencia. Para ello se requiere también la inclusión de datos ecológicos detallados concernientes la salud del ecosistema. El ecosistema, especialmente en caso de degradación, puede perder efectividad o fallar en la provisión de servicios en caso de amenazas, exacerbando así la vulnerabilidad de la populación humana. Volviendo atrás los pasos que llevaron en el pasado a la configuración y distribución actual de zonas verdes en y alrededor de la ciudad de Colonia y en especial de Barcelona, la investigación contribuye a caracterizar las dimensiones históricas y políticas de los ecosistema pertinentes, y por lo tanto, de la vulnerabilidad en zonas urbanas. Los ecosistemas, a más de ser determinados por características biofísicas del territorio, son el producto del enfrentamiento de diferentes articulaciones sociales valuatorias que son a menudo antagónicas. Los conflictos referentes a la gestión de zonas verdes son evidentes en su mayor parte en las zonas urbanas dado el alto valor del espacio y la lucha por obtenerlo. Los ecosistemas por lo tanto pueden ser vistos como construcciones sociales que no solamente requieren ser asesoradas y valorizadas, sino también ser incluídas en un proceso más amplio de toma de decisiones en el que se discuten los conflictos de intereses en forma participative. Finalmente, en cada uno de los capítulos que enfocan los diferentes grados de dependencia de la población urbana de los servicios proporcionados por los ecosistemas (tanto en el ámbito urbano propiamente dicho como en cuencas y vertientes), la investigación demuestra que, a pesar del foco tradicional concentrado en la escala local, el ecosistema urbano alberga en si mismo diferentes niveles anidados que complementan los servicios prestados a los habitantes de la ciudad. Esta definición más comprensiva de lo que los ecosistemas urbanos abarcan implica la ampliación del conjunto de medidas y soluciones políticas que tienen como objetivo favorecer las zonas urbanas.