Les infrastructures de mobilité routière et ferroviaire sont à la base des services de mobilité et sous-tendent plusieurs objectifs de développement durable, mais induisent également une utilisation des matériaux et des émissions de gaz à effet de serre. À ce jour, aucune étude cohérente stock-flux n'a évalué les stocks mondiaux accumulés d'infrastructures de mobilité, les flux et émissions de matériaux associés et leurs schémas spatiaux. Nous présentons les résultats mondiaux sur les stocks de matériaux pour toutes les routes, les infrastructures ferroviaires, y compris les tunnels et les ponts, et modélisons les flux de matériaux associés et leurs émissions intrinsèques pour l'année 2021. Le modèle cohérent stock-flux combine des données Open Street Maps provenant de la foule avec des conceptions d'infrastructure archétypales, des compositions matérielles, des hypothèses sur les durées de vie et les taux de croissance du réseau, y compris les plages d'incertitude. Nous dérivons des estimations de stocks spatialement explicites au niveau national pour 180 pays et les cartographions à une résolution de 5 minutes d'arc, et dérivons des flux de matières et des émissions incorporées au niveau des pays. Nous constatons que 314 [218-403] Gt de matériaux (41 [28–53] tonnes/cap) se sont accumulés dans les infrastructures de mobilité mondiales, la majorité dans les routes sous forme d'agrégats et d'asphalte. Les stocks sont inégalement répartis entre les pays, de 23 [16–30] tonnes/cap en moyenne dans les pays à faible revenu, à 130 [89–164] tonnes/cap dans les pays à revenu élevé. L'inégalité spatiale des stocks par habitant par zone diffère selon les ordres de grandeur, de 101 à 104 entre les zones rurales, suburbaines et urbaines denses. Nous constatons que 8 [4–16] Gt/an de flux de matières sont dus à l'expansion et à la maintenance, soit 6 [3–10] % de l'extraction mondiale des ressources. Celles-ci se traduisent par 0,36 [0,19-0,69] Gt éq CO2/an, soit 1 [0,5-1,9] % des émissions mondiales de GES en 2021. Environ les deux tiers de ces flux résultent de l'entretien et du remplacement des stocks, ce qui indique un verrouillage important de l'utilisation des ressources en raison des stocks d'infrastructures déjà existants. Ces résultats confirment le rôle crucial de l'amélioration de l'aménagement du territoire, de la limitation de l'expansion des stocks et de la (sous-)urbanisation, pour parvenir à une utilisation plus durable des ressources et atténuer le changement climatique.

Las carreteras y las infraestructuras de movilidad ferroviarias son la base de los servicios de movilidad y sustentan varios Objetivos de Desarrollo Sostenible, pero también inducen el uso de materiales y las emisiones de gases de efecto invernadero. Hasta la fecha, ningún estudio consistente de stock-flujo ha evaluado las existencias acumuladas a nivel mundial de infraestructuras de movilidad, los flujos y emisiones de materiales asociados y sus patrones espaciales. Presentamos los resultados globales sobre las existencias de materiales para todas las carreteras, infraestructuras ferroviarias, incluidos túneles y puentes, y los flujos de materiales asociados al modelo y sus emisiones incorporadas para el año 2021. El modelo consistente de stock-flujo combina datos de Open Street Maps de fuentes múltiples con diseños de infraestructura arquetípicos, composiciones de materiales, suposiciones sobre la vida útil y las tasas de crecimiento de la red, incluidos los rangos de incertidumbre. Derivamos estimaciones de existencias a nivel nacional espacialmente explícitas para 180 países y las mapeamos a una resolución de 5 minutos de arco, y derivamos flujos de materiales y emisiones incorporadas a nivel de país. Encontramos que 314 [218-403] Gt de materiales (41 [28–53] toneladas/cap) se han acumulado en la infraestructura de movilidad global, la mayoría en carreteras como áridos y asfalto. Las existencias se distribuyen de manera desigual entre los países, desde promedios de 23 [16–30] toneladas/límite en los países de bajos ingresos, hasta 130 [89–164] toneladas/límite en los países de altos ingresos. La desigualdad espacial de las poblaciones per cápita por área difiere en órdenes de magnitud, de 101 a 104 entre las áreas rurales, suburbanas y urbanas densas. Encontramos que 8 [4–16] Gt/año de flujos de materiales se deben a la expansión y el mantenimiento, que ascienden al 6 [3–10] % de la extracción global de recursos. Estos se traducen en 0.36 [0.19–0.69] Gt CO2eq/año, o 1 [0.5–1.9] % de las emisiones globales de GEI en 2021. Aproximadamente dos tercios de estos flujos son el resultado del mantenimiento y la sustitución de existencias, lo que indica un importante bloqueo del uso de recursos debido a las existencias de infraestructura ya existentes. Estos hallazgos respaldan el papel crucial de mejorar la planificación espacial, limitar la expansión de las poblaciones y la (sub)urbanización, para lograr un uso más sostenible de los recursos y mitigar el cambio climático.

Roads and rail-based mobility infrastructures are the basis for mobility services and underpin several Sustainable Development Goals, but also induce material use and greenhouse gas emissions. To date, no stock-flow consistent study has assessed globally accumulated stocks of mobility infrastructures, associated material flows and emissions, and their spatial patterns. We present global findings on material stocks for all roads, rail-based infrastructures, incl. tunnels and bridges, and model associated material flows and their embodied emissions for the year 2021. The stock-flow consistent model combines crowd-sourced Open Street Maps data with archetypical infrastructure designs, material compositions, assumptions on lifetimes and network growth rates, incl. uncertainty ranges. We derive spatially explicit, national-level stock estimates for 180 countries and map them at a resolution of 5 arcminutes, and derive material flows and embodied emissions at the country-level. We find that 314 [218–403] Gt of materials (41 [28–53] tons/cap) have accumulated in global mobility infrastructure, the majority in roads as aggregates and asphalt. Stocks are unequally distributed between countries, from averages of 23 [16–30] tons/cap in low income countries, to 130 [89–164] tons/cap in high income countries. Spatial inequality of per capita stocks per area differs by orders of magnitude, from 101-104 between rural, suburban, and dense urban areas. We find that 8 [4–16] Gt/year of material flows are due to expansion and maintenance, amounting to 6 [3–10] % of global resource extraction. These translate into 0.36 [0.19–0.69] Gt CO2eq/year, or 1 [0.5–1.9] % of global GHG emissions in 2021. Approximately two-thirds of these flows result from maintenance and replacement of stocks, indicating an important lock-in of resource use due to already existing infrastructure stocks. These findings support the crucial role of improving spatial planning, limiting stock expansion and (sub-)urbanization, to achieve more sustainable resource use and mitigate climate change.

تعد الطرق والبنى التحتية للتنقل القائم على السكك الحديدية أساس خدمات التنقل وتدعم العديد من أهداف التنمية المستدامة، ولكنها تحفز أيضًا استخدام المواد وانبعاثات غازات الدفيئة. حتى الآن، لم تقم أي دراسة متسقة لتدفق المخزون بتقييم المخزونات المتراكمة عالميًا من البنى التحتية للتنقل، وتدفقات المواد والانبعاثات المرتبطة بها، وأنماطها المكانية. نقدم نتائج عالمية حول مخزونات المواد لجميع الطرق والبنية التحتية القائمة على السكك الحديدية، بما في ذلك الأنفاق والجسور، ونموذج تدفقات المواد المرتبطة بها وانبعاثاتها المجسدة لعام 2021. يجمع النموذج المتسق لتدفق المخزون بين بيانات خرائط الشوارع المفتوحة من مصادر جماعية مع تصميمات البنية التحتية النموذجية وتركيبات المواد والافتراضات على الأعمار ومعدلات نمو الشبكة، بما في ذلك نطاقات عدم اليقين. نستمد تقديرات المخزون المكانية الصريحة على المستوى الوطني لـ 180 دولة ونحددها بدقة 5 دقائق قوسية، ونستمد تدفقات المواد والانبعاثات المجسدة على المستوى القطري. نجد أن 314 [218-403] جيجا طن من المواد (41 [28–53] طن/غطاء) قد تراكمت في البنية التحتية للتنقل العالمي، ومعظمها في الطرق مثل الركام والأسفلت. يتم توزيع المخزونات بشكل غير متساوٍ بين البلدان، من متوسط 23 [16–30] طن/حد أقصى في البلدان منخفضة الدخل، إلى 130 [89–164] طن/حد أقصى في البلدان مرتفعة الدخل. يختلف التفاوت المكاني لمخزون الفرد لكل منطقة حسب الحجم، من 101 إلى 104 بين المناطق الريفية والضواحي والمناطق الحضرية الكثيفة. نجد أن 8 [4–16] جيجا طن/سنة من تدفقات المواد ترجع إلى التوسع والصيانة، والتي تصل إلى 6 [3–10] ٪ من استخراج الموارد العالمية. تترجم هذه إلى 0.36 [0.19-0.69] جيجا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/سنة، أو 1 [0.5–1.9 ]٪ من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية في عام 2021. ما يقرب من ثلثي هذه التدفقات ناتجة عن صيانة واستبدال المخزونات، مما يشير إلى قفل مهم في استخدام الموارد بسبب مخزونات البنية التحتية الموجودة بالفعل. تدعم هذه النتائج الدور الحاسم لتحسين التخطيط المكاني، والحد من توسع المخزون والتحضر (الفرعي)، لتحقيق استخدام أكثر استدامة للموارد والتخفيف من تغير المناخ.