L’agriculture verticale est-elle l’avenir de la production alimentaire ?

Les estimations montrent que l’industrie agricole produit plus de 6,4 milliards de tonnes de gaz à effet de serre annuellement. Cela représente environ 8,5 % des émissions mondiales annuelles. Avec la croissance continue de la population humaine, les demandes de l’industrie alimentaire devront être satisfaites malgré les effets inévitables du changement climatique. Ceux-ci incluent un accès limité à l’eau, des conditions météorologiques incohérentes et une mauvaise sol qualité. Par conséquent, des innovations agricoles seront nécessaires pour cultiver des quantités substantielles de produits pour répondre à nos besoins. L’un des processus agricoles qui pourrait le faire est l’agriculture verticale. Il s’agit d’une sous-catégorie de l’agriculture à environnement contrôlé (ACE), où les conditions sont remplies pour soutenir la croissance de plantes spécifiques.

Le développement de Systèmes d’agriculture à environnement contrôlé

Systèmes CEA et vertical agriculture ne sont pas des pratiques nouvelles. Les jardins verticaux remontent à l’époque des Babyloniens il y a près de 2 500 ans. On pense que leurs jardins suspendus sont la première forme de fermes verticales.

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Environ 1 500 ans plus tard, les Aztèques ont inventé une forme de culture hydroponique. C’est le processus de croissance végétaux sans sol. Au lieu de cela, les plantes sont suspendues dans une solution riche en nutriments. Les Aztèques cultivaient des cultures sur des lits marécageux qui flottaient dans des plans d’eau peu profonds.

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Dans les années 1600, l’agriculture verticale était utilisée en Europe pour maintenir le confort thermique à l’aide de murs de fruits. Les plantes pousseraient le long des murs de maçonnerie qui absorberaient la chaleur et créeraient un microclimat. Cette stabilité thermique permettrait aux cultures méditerranéennes de pousser dans des endroits comme Angleterre et les Pays-Bas.

L’agriculture verticale actuelle empile les cultures dans des environnements clos et utilise des lumières LED pour remplacer la lumière du soleil et le circuit fermé l’eau systèmes. Étant donné que les produits sont cultivés dans des espaces intérieurs, il n’y a pas besoin de pesticides et les cultures peuvent être consommées sans les laver avant de les manger. Les fermes intérieures n’utilisent pas de sol et peuvent pousser en utilisant des systèmes hydroponiques, aéroponiques ou aquaponiques.

Alors que la culture hydroponique présente des plantes dans une solution à base d’eau et de nutriments, la culture aéroponique suspend les plantes dans l’air et les vaporise avec la solution nutritive. L’aquaponie utilise la même méthodologie pour stocker les plantes que la culture hydroponique, mais elle combine l’agriculture (récolte de plantes) et l’aquaculture (récolte de poissons). Poisson les déchets s’accumulent dans l’eau, ce qui en fait une solution riche en nutriments. Les plantes absorbent ces nutriments et nettoient ainsi l’eau, ce qui permet de la réutiliser pour les poissons.

Les avantages

Les fermes verticales sont extrêmement efficaces, notamment en ce qui concerne les exigences spatiales. Les systèmes verticaux peuvent adapter 280 hectares (700 acres) d’espace agricole dans l’espace d’un supermarché (environ 2 000 mètres carrés ou 21 000 pieds carrés). C’est 0,02% de l’espace pour la même quantité de produits !

Les méthodes agricoles traditionnelles entraînent souvent une surconsommation d’eau et déchets. De l’eau douce limitée qui est facilement accessible, 70% de celle-ci est utilisée pour l’agriculture. Contrairement aux techniques conventionnelles, les méthodes de culture en intérieur utilisent jusqu’à 90 % d’eau en moins. La majeure partie peut être recirculée dans les systèmes d’irrigation pour limiter les déchets. Parallèlement au gaspillage d’eau, l’agriculture horizontale a également entraîné une dégradation accrue des terres. À la suite de coupes rases pour les terres agricoles, la contamination des air, du sol et de l’eau, ainsi que l’empiètement urbain, la santé des sols a connu un déclin rapide ces dernières années. Cela a un impact sur la qualité et la quantité des aliments que nous produisons et consommons.

Un autre avantage de ces systèmes CEA est qu’en optimisant la croissance des plantes, différents types de produits peuvent être cultivés tout au long de l’année, de manière cohérente. Cela signifie qu’il n’y a pas de cultures saisonnières car des mesures ont été prises pour assurer leur croissance et maximiser les quantités de production. L’optimisation des cultures permet également des cycles de croissance raccourcis. En fait, les cycles sont si rapides que toute leur croissance peut être réduite à une durée de 10 jours. Ceci est beaucoup plus rentable et peut entraîner une augmentation de rendement de 700 % par rapport aux méthodes traditionnelles. agricultureselon la culture.

Étant donné que les fermes verticales sont situées dans zones urbaines et utilisent des technologies de pointe, ils peuvent réduire certains coûts. En raison de leurs emplacements accessibles, il y a moins de transport nécessaire pour transporter les produits frais vers les sites de vente au détail. Cela se traduit également par moins d’émissions liées au transport, ce qui profite à la planète. De plus, grâce à des conditions de culture optimisées et aux progrès technologiques, les coûts de main-d’œuvre sont inférieurs à ceux de l’agriculture traditionnelle.

Les inconvénients

Malheureusement, l’agriculture verticale est encore confrontée à de nombreux défis. L’un d’eux est qu’avec les progrès technologiques actuels, la production alimentaire verticale peut avoir des coûts élevés, des énergie utilisation et d’énormes émissions de carbone.

L’énergie nécessaire pour alimenter la lumière photosynthétique des lampes LED est l’une des principales préoccupations. Par exemple, pour chaque tête de laitue cultivée, les émissions de dioxyde de carbone pourraient remplir trois barils de 55 gallons. En cultivant 4 000 têtes de laitue, l’énergie nécessaire serait la même que les émissions annuelles d’une voiture particulière. Pourtant renouvelable l’énergie peut être utilisée pour atténuer certains de ces problèmes liés à l’énergie et aux émissions, certaines formes d’énergie renouvelable peuvent ne pas être suffisantes pour l’autosuffisance de la ferme. De plus, tous les systèmes intérieurs ne sont pas compatibles avec certaines formes d’énergie renouvelable.

Certaines cultures peuvent être plus durable à se développer en utilisant des fermes verticales que d’autres. Alors que les petites plantes comme les légumes-feuilles et les fraises sont faciles à cultiver, les céréales comme le maïs et le blé sont difficiles à empiler efficacement et nécessitent beaucoup de lumière photosynthétique. En fait, une miche de pain produite avec du blé cultivé verticalement coûterait environ 23 $, juste pour alimenter les lumières LED.

Où allons-nous?

Cette année, l’Association pour l’agriculture verticale (AVF) a lancé un salon international appelé VertiFarm pour présenter les innovations au sein de l’industrie agricole. AVF est une organisation à but non lucratif qui soutient la croissance durable et l’agriculture indoor/verticale. La conférence s’est tenue à Dortmund, Allemagne, fin septembre et présentait plus de 70 stands de 17 pays différents. VertiFarm est la première exposition commerciale et d’information au monde sur les méthodes et les produits liés à la culture. Le salon a mis en lumière les problèmes actuels auxquels l’industrie est confrontée, notamment les mauvaises récoltes, l’approvisionnement en produits et la durabilité urbaine.

En conclusion, étant donné que la population mondiale augmente rapidement et devrait atteindre environ 10 milliards d’ici 2050, nous aurons besoin d’une augmentation de 70 % de la production alimentaire. Les productions actuelles de l’agriculture traditionnelle ne suffisent pas à ces demandes, notamment en raison de changement climatique-facteurs induits qui ont un impact sur les produits et la qualité. D’ici 2026, l’agriculture verticale devrait augmenter de près de 25 %. Avec cela, la recherche dans le domaine devrait également augmenter.

En maximisant la durabilité de nos méthodes agricoles, nous pouvons les rendre plus efficaces et limiter l’agriculture traditionnelle, qui s’avère assez néfaste pour la planète. Bien que nous ne soyons peut-être pas en mesure de passer immédiatement à des systèmes d’agriculture urbaine CEA plus efficaces tels que l’agriculture verticale, nous pouvons lentement travailler pour incorporer et adapter des méthodes qui ont une empreinte carbone plus faible pour suivre le rythme de l’homme. aliments demandes.

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Images via VertiFarm et Unsplash