I cambiamenti climatici e la necessità di coltivare nello spazio spingono a cercare soluzioni alternative all’agricoltura tradizionale
L’agricoltura intensiva, con le sue caratteristiche di sfruttamento eccessivo del terreno e il ricorso ai fertilizzanti chimici, ha delle conseguenze gravi sull’ambiente. Una valida alternativa è la coltivazione su più livelli (vertical farming) utilizzabile anche in ambienti chiusi e ostili come gli ambienti spaziali o su altri corpi celesti.
È necessario evitare l’agricoltura intensiva
Le conseguenze ecologiche dell’agricoltura intensiva sono gravissime. Tra queste deforestazioni, desertificazione, utilizzo di pesticidi e fertilizzanti, inquinamento delle falde acquifere, piogge acide e conseguenti cambiamenti climatici. Il settore agricolo rappresenta ancora il 7% delle emissioni di gas serra e il 94% di ammoniaca a livello nazionale. Per questo motivo, negli ultimi anni sono iniziate sperimentazioni per migliorare questa attività, in primis riducendo il consumo di suolo e di acqua. Su questo punto si basa il vertical farming, un sistema di coltivazione in cui le piante sono in strutture su più livelli, all’interno di edifici, in ambienti chiusi e quindi in assenza di radiazioni solari naturali.
Agricoltura verticale e costi di produzione
Tale coltivazione avviene su più livelli sovrapposti, solitamente in torri o scaffali verticali, utilizzando tecnologie di produzione avanzate come l’idroponica a ciclo chiuso. 
In tal modo si ha un utilizzo più efficiente dello spazio e dell’acqua per l’irrigazione. In particolare, l’acqua viene riciclata e quindi riutilizzata più volte per la stessa coltura. Vi è anche un ridotto utilizzo di fitofarmaci, in quanto parliamo di un sistema molto più controllato rispetto all’agricoltura tradizionale in cui è molto frequente il rischio di attirare parassiti. Tuttavia il vertical farming ha ancora costi elevati in termini di attrezzature e sistemi di illuminazione e climatizzazione. Inoltre i consumi energetici e le manutenzioni sono onerosi e la gestione esige di personale competente.
La necessità di prodotti freschi per i voli umani nello spazio
Bisogna però far notare che i costi sono destinati a scendere man mano che il bacino degli utenti si allargherà. Inoltre ci sono delle esigenze specifiche per le quali il ricorso al vertical farming è obbligato. Una delle frontiere più all’avanguardia in questo senso è sicuramente lo space–farming, vale a dire la coltivazione in orbita di piante e ortaggi. Si tratta di una vera e propria sfida che impegna tecnici di tutto il Mondo, ma che sta facendo enormi passi in avanti. È storicamente ben noto che i marinai negli antichi velieri soffrissero di scorbuto a causa della mancanza di vitamina c, e che le carenze vitaminiche provocano una serie di altri problemi di salute. Portarne alcune semplicemente con sé non è sufficiente per mantenere in salute gli astronauti che esplorano lo spazio profondo. Essi avranno bisogno di prodotti freschi.
Il vertical farming extraterrestre
Attualmente sulla Stazione spaziale internazionale, gli astronauti ricevono spedizioni regolari di un’ampia varietà di pasti liofilizzati e preconfezionati per la loro dieta. 
I rifornimenti sono regolari e le loro esigenze sono coperte. Ma quando gli equipaggi si avventureranno più lontano nello spazio, viaggiando per mesi o anni senza spedizioni di rifornimenti, le vitamine in forma preconfezionata non saranno più sufficienti. La Nasa ha progetti già sviluppati in questo senso. Lo scopo è di fornire agli astronauti frutta e verdura fresca appena coltivata. La sfida è come farlo in un ambiente chiuso senza luce solare o gravità terrestre. Per questa esigenza specifica il vertical farming è una soluzione ottima.
Sperimentazioni
Sulla stazione spaziale internazionale sono presenti giardini orbitanti sui quali vengono fatte crescere piante in condizioni di microgravità. Questi giardini vegetariani hanno le dimensioni di un bagaglio a mano e in genere contengono poche piante. Ogni di esse è contenuta in un cuscino riempito con un terreno di crescita e un fertilizzante a base di argilla. I cuscini sono importanti per distribuire l’acqua, le sostanze nutritive e l’aria in equilibrio attorno alle radici. In assenza di gravità, le piante utilizzano altri fattori ambientali, come la luce, per orientare e guidare la crescita. Una serie di diodi emettitori di luce (Led) sopra le piante produce uno spettro adatto alla loro crescita.
L’importanza dell’astrobotanica e di un nuovo ecosistema spaziale
Il termine astrobotanica fu usato per la prima volta nel 1954 dallo scienziato Gavriil Adrianovich Tikhov, un pioniere della materia. Essa si occupa di studiare il comportamento delle piante in ambienti extraterrestri con camere di crescita che simulano parametri ambientali terrestri ideali. 
I benefici di questo tipo di coltivazioni sono molteplici e non riguardano solo l’alimentazione degli astronauti. Sono anche occasione per studiare la coltivazione sul suolo di altri Pianeti per poter riprodurre l’ecosistema terrestre o, almeno, qualcosa che possa somigliargli nella maniera più fedele possibile. Anche se al momento non si osservano conseguenze negative sulle coltivazioni spaziali, sono tenuti sotto controllo i patogeni alimentari noti. Finora non è mai stata rilevata alcuna contaminazione nociva e il cibo è risultato sicuro e piacevole per l’equipaggio. Il vertical farming spaziale è in pieno sviluppo e promette risultati molto interessanti.
Nicola Sparvieri
Foto © The Dailycases, Cure-Naturali.it, Georgofili.info, Sgorbatigroup.com
