Contemporary towns and cities in developing countries are faced with myriads of challenges. And, scholars have been suggesting various approaches, methods and tools to improve local resilience against these challenges. Some of the approaches and movements that proliferated recently in urban studies are Urban Metabolism, Sustainable Spatial Planning, the specified resilience approach, and the circular economy. Although these movements played an important role in improving local resilience and sustainability in the western world, their impacts on towns and cities of the developing world remains minimal. This is mainly because these movements were conceived and born in western countries and most of them are targeted at solving their own local problems. So, there is a very strong need to contextualize and modify them so that they fit into the existing local conditions in towns and cities of developing countries. In addition, lack of institutions and usable data makes it very difficult to undertake similar studies in countries like Ethiopia. That is why contextualizing these movements and searching resource efficient paths to local resilience and sustainability have become important tasks in recent years. In addition, developing a methodology that helps to operationlize and spatialize these concepts (resilience and sustainability - concepts usually criticized for being too general and normative) is also very crucial.This research, therefore, developed a robust diagnostic and analytical tool to study the nexus between major challenges (in small towns) and their impact on local resilience and sustainability in Ethiopia. The urban metabolism approach is mainly used (as a tool) to understand the nature of these challenges and to diagnose resilience in small towns. It specifically focuses on the flow food and housing construction materials (the two most stressed flows) in the case towns. These case towns are selected to represent the two ends of the sustainable town planning continuum in Ethiopia (Amdework is an organically growing old town and BuraNEST is a new planned town based on principles of sustainability). This research is mainly conducted at three stages: at regional level, at local level and at sub-system level. The first task done to achieve this objective is, therefore, characterization of the role of the case town in the regional urban system. This is done mainly using the urban metabolism approach. The deployment of this tool helped the researcher to pinpoint weak links, unsustainable flows, and vulnerable paths that simultaneously impact local resilience and sustainability in the case towns. This preliminary exploratory research clearly indicated the role of the town in the regional urban system and revealed the two most stressed (but important) sub-systems in the localities: the food and the housing sub-systems.Following this preliminary finding, the research has been narrowed down to the aforementioned two most stressed sub-systems. The food sub-system is first studied using the urban metabolism and the 'specified resilience' approaches. The research adopts a tri-tiered method (resilience at the source, resilience in the chain and resilience in consumption) to investigate local food resilience and metabolism and their relationship with the spatial configuration of the case town. The deployment of this method helps to operationalize and reduce the normative content of the concept (of resilience). This study reveals that urban agriculture is a highly marginalized agenda at all the three stages. Furthermore, the research investigates various bottom-up informal initiatives in the case town and other innovative planning endeavors (such as the planning of BuraNEST) that are aimed at improving sustainability and resilience in the food sub-system. The other focus area of the research is the housing sub-system. The urban metabolism approach, again, is primarily used to characterize, map and quantify the flow of materials used in the construction of residential houses in the town. The research developed a new bottom-up data generation technique to undertake this analysis. This method dominantly relied on estimations and conversions (of traditional measurements to the metric system) to get quantified data that was finally used as an input to develop metabolic models. Models (Sankeys) developed in this research reveal that the vast majority of inputs used in the construction are sourced locally. However, certain recent worrisome trends challenging sustainability have been observed in the housing sub-system due to the increased tendency of transporting important construction inputs from distant sources (mainly due to local construction regulations). The research, on the other hand, found that housing in BuraNEST, a town claimed to have been planned based on principles of sustainability, is more reliant on local sources and recognizes local needs and challenges. However, there are some critical pending questions (related with governance and affordability) that need to be addressed to improve sustainability in the housing sub-system in the long-run. Lastly, the research also investigates planning system challenges in small towns of Ethiopia. This is done mainly because many of the challenges found in the previous two analyses point to the presence of certain systemic problems in the policies, laws and manuals used in the planning of small town of Ethiopia. Such disorientations obviously negatively impact local resilience and sustainability in the long-run. Various definitions, wordings, phrases, and criteria identified in the federal planning law and manual were found to be on a direct collision course with principles of sustainability in many instances. By doing these, this research, therefore, systematically analyzed how the nexus between population pressure, resource flows and planning system challenges impact local resilience and sustainability (in the food and housing sub-systems) in small towns of Ethiopia. More importantly, it successfully spatialized and operationalized critical concepts such as urban resilience and sustainability using a new bottom-up approach. Clarity of the methodology vividly spells out the starting point when dealing with such important topics. This research can, therefore, serve as an important material to other researchers who are interested to study issues related to urban resilience and metabolism in small towns of developing countries. It clearly shows how the urban metabolism (as a tool) can be deployed to diagnose resilience in specific systems and sub-systems of towns and cities. It also provides a step-by-step procedure on how to generate data in data poor contexts and build metabolic models that can be used to study resilience in urban areas. / Les villes contemporaines des pays en développement sont confrontées à une multitude de défis. Les chercheurs ont suggéré diverses approches, méthodes et outils pour améliorer la résilience locale face à ces défis et parmi les approches qui ont proliféré récemment dans les études urbaines, nous pouvons citer le Métabolisme Urbain, l’urbanisme durable, l'approche de la Résilience Spécifiée et l'économie Circulaire. Bien que ces mouvements et ces outils aient joué un rôle important dans l'amélioration de la résilience et de la durabilité locales dans le monde occidental, leur application et leur impact sur les villes des pays en développement sont négligeables. Cela est principalement dû au fait que ces mouvements ont été conçus et sont nés dans les pays occidentaux et que, par conséquent, la plupart d'entre eux visent à résoudre des problèmes qui leur sont propres. Il existe donc un besoin important de contextualiser et d'adapter ces outils, mouvements et méthodologies pour étudier, comprendre et résoudre les problèmes des villes du monde en développement. En outre, le manque d'institutions et de données utilisables rend difficile la réalisation d'études similaires dans des pays comme l'Éthiopie. La recherche de chemins efficaces pour la résilience et la durabilité locale est donc une tâche difficile dans les pays en développement. De plus, il est très important de développer une méthodologie qui aide à opérationnaliser et à spatialiser ces concepts (résilience et durabilité, des concepts généralement critiqués pour être trop généraux et normatifs).Cette recherche a donc permis de mettre au point un solide outil de diagnostic et d'analyse pour étudier le lien entre les principaux défis et leur impact sur la résilience et la durabilité locale dans les petites villes d'Éthiopie. L'approche du métabolisme urbain est principalement utilisée pour comprendre la nature des défis urbains et diagnostiquer la résilience dans les villes concernées. Cette approche se concentre spécifiquement sur les flux des deux sous-systèmes les plus sollicités :les flux de nourriture et de matériaux de construction de logements. Les deux villes étudiées sont sélectionnées pour représenter les deux extrêmes du continuum de la planification urbaine durable en Éthiopie :une nouvelle ville planifiée (BuraNEST) et une vieille ville à croissance organique (Amdework). Cette recherche est organisée selon trois échelles :au niveau régional, au niveau local et au niveau des sous-systèmes. La première tâche effectuée pour atteindre cet objectif a donc été de caractériser le rôle de la ville prise comme cas d’étude dans le système urbain régional, en s’appuyant sur l'approche du métabolisme urbain. Le déploiement de cet outil a permis d'identifier les trajectoires non durables, les flux vulnérables et les activités qui ont simultanément un impact sur la résilience locale et sur la durabilité des villes étudiées. Cette recherche exploratoire préliminaire a clairement souligné le rôle de la ville dans le système urbain régional et a révélé deux sous-systèmes particulièrement sous tension: les sous-systèmes de l'alimentation et du logement.Suite à cette première constatation, la recherche se concentre sur ces deux sous-systèmes. Le sous-système alimentaire est d'abord étudié en utilisant le métabolisme urbain et les approches de « résilience spécifiée ». La recherche adopte une méthode suivant trois niveaux (résilience à la source, résilience dans la chaîne et résilience dans la consommation) pour étudier la résilience alimentaire locale et sa relation avec la configuration spatiale urbaine. Le déploiement de cette méthode permet d’opérationnaliser et de réduire le contenu normatif du concept de résilience. La recherche révéle que l'agriculture urbaine est un programme très marginalisé aux trois stades du métabolisme alimentaire. En outre, la recherche examine diverses initiatives informelles ascendantes dans la ville en question et d'autres initiatives de planification innovantes (telles que la planification de BuraNEST) qui visent à améliorer la durabilité et la résilience du sous-système alimentaire.Le second domaine d'étude de la recherche concerne le sous-système du logement. L'approche du métabolisme urbain est utilisée pour caractériser, cartographier et quantifier le flux de matériaux utilisés dans la construction des bâtiments résidentielles. La recherche développe une nouvelle technique de génération de données ascendantes pour entreprendre cette analyse. Cette méthode repose principalement sur de nombreuses estimations et conversions (des mesures traditionnelles vers le système métrique) pour obtenir des données quantifiées qui peuvent être utilisées comme intrants pour développer des modèles métaboliques. Les modèles (Sankeys) développés dans le cadre de cette recherche ont révélé que la grande majorité des matériaux intrants utilisés dans la construction proviennent de sources locales. Cependant, certaines tendances récentes inquiétantes remettant en cause la durabilité ont été observées dans le sous-système de logement en raison de la tendance croissante à importer d'importants éléments de construction provenant de sources éloignées (principalement en raison des réglementations locales en matière de construction). D'autre part, la recherche a révélé que les logements de BuraNEST, une ville qui déclare avoir été planifiée sur la base des principes de durabilité, dépendent davantage des ressources locales et considèrent les besoins et défis locaux. Cependant, le programme de logement de BuraNEST suscite d'importantes préoccupations en raison de la présence de quelques enjeux la gouvernance et l’économie de la construction des maisons, qui peuvent menacer la durabilité du programme à long terme. Enfin, la recherche s'est également penchée sur les problèmes liés au système de planification dans les petites villes d'Éthiopie. Cela est principalement dû au fait que de nombreuses questions relevées dans les deux analyses précédentes indiquent la présence de certains problèmes systémiques dans les politiques, les lois et les manuels utilisés dans la planification des petites villes d'Éthiopie. De telles désorientations ont évidemment un impact négatif sur la résilience et la durabilité locales à long terme. Dans de nombreux cas, diverses définitions, formulations, phrases et critères identifiés dans la loi et les règles de planification fédérale se sont révélés être en conflit direct avec les principes de durabilité.Par conséquent, cette recherche analyse de manière systématique le lien entre la pression démographique, les flux de ressources et les défis du système de planification qui ont un impact sur la résilience et la durabilité des petites villes d'Éthiopie. Plus important encore, cette recherche a réussi à spatialiser et à opérationnaliser des concepts critiques tels que la résilience et la durabilité urbaines en utilisant une nouvelle approche bottom-up. La rigueur de la méthodologie définit clairement le point de départ lorsqu'il s'agit de traiter des sujets aussi importants. Cette recherche peut donc constituer un matériel important pour les chercheurs qui souhaitent étudier les questions liées à la résilience et au métabolisme urbains dans les petites villes des pays en développement. Elle montre clairement comment le métabolisme urbain, en tant qu'outil, peut être déployé pour diagnostiquer la résilience dans les systèmes et sous-systèmes spécifiques des villes. Il fournit également une procédure étape par étape sur la façon de générer des données dans des contextes de manque d’information ,permettant ainsi deconstruire des modèles métaboliques qui peuvent être utilisés pour étudier la résilience dans les zones urbaines. / Doctorat en Art de bâtir et urbanisme (Polytechnique) / info:eu-repo/semantics/nonPublished