È esattamente quello che sembra: agricoltura su superfici verticali piuttosto che quella tradizionale orizzontale
Non è un segreto che il futuro dell’agricoltura è preoccupante e necessita di cambiamenti. Nel complesso, la popolazione sta crescendo di circa l’1% all’anno, in alcuni Paesi anche più velocemente. Nutrire questa popolazione in crescita diventerà sicuramente un problema con il passare del tempo. In aggiunta a questo, le attuali e passate pratiche agricole sono incredibilmente dannose per il Pianeta. L’agricoltura è stata implicata come una causa principale del cambiamento climatico, della deforestazione, e del degrado del suolo. Il problema è così serio che, negli ultimi 40 anni, abbiamo perso un terzo delle terre coltivabili. Dobbiamo trovare modi migliori di produrre cibo per le future generazioni. Fortunatamente, le nuove tecnologie di agricoltura, come ad esempio quella verticale, offrono un modo eccellente per affrontare queste sfide e per produrre il cibo necessario per le suddette generazioni.
Tanti prodotti tutto l’anno
Utilizzando strati posizionati verticalmente, si può rispondere a molte sfide legate all’agricoltura, come ad esempio fornirci di più cibo su meno terreno e farlo in maniera sostenibile. Spesso questi strati sono integrati in edifici come grattacieli, ospitati in magazzini o container, serre o collocati in spazi che altrimenti non sarebbero adatti all’agricoltura. La verticale presenta molti vantaggi: offre la massima produzione con un impatto ambientale minimo e uno spazio notevolmente più ridotto. Con le risorse sempre più scarse, sarà sempre più difficile mantenere la produzione alimentare con i metodi tradizionali. Offre anche una maggiore produzione complessiva e costante durante tutto l’anno. Sono finiti i tempi in cui alcuni tipi di frutta e verdura erano disponibili solo stagionalmente. Le aziende agricole verticali possono invece produrre tutti i tipi di colture tutto l’anno, senza dipendere dal tempo o dal clima.
Ma l’agricoltura verticale è molto più di solo di impilare delle piante e sperare che vada tutto bene. Questa pratica richiede temperatura,
luce, acqua artificiali e controllo dell’umidità. Se non si mantiene un equilibrio delicato, è possibile che si perda un intero raccolto come potrebbe accadere a un’azienda agricola tradizionale in caso di siccità o alluvione. Con le tecniche di coltura verticale, gli agricoltori possono usare il 98% in meno di acqua (possono riciclarla attraverso il sistema quindi con uno spreco minimo) e il 99% in meno di terreno. Possono produrre raccolti 240 volte superiori a quelli delle aziende agricole tradizionali, grazie alla rotazione per tutto l’anno o al raccolto perpetuo.
Il ruolo chiave dell’illuminazione
Giocare con l’interruttore dimmer (varialuce) potrebbe aiutare alcuni coltivatori indoor a contenere una delle loro maggiori sfide: l’impennata dei costi dell’elettricità. La coltivazione in file impilate al chiuso, sotto luci artificiali a intensità fissa, può produrre più cibo per piede quadrato, utilizzando meno terra e acqua rispetto alle tradizionali aziende agricole all’aperto. Ma questa tecnica di coltivazione verticale è ad alta intensità energetica e costosa. Ad oggi, i ricercatori hanno creato un programma per il computer che controlla la luce per ottimizzare sia la fotosintesi che le bollette della luce. Quest’ultimo aggiusta l’intensità delle luci di coltivazione con cadenza oraria in base ai cambiamenti di prezzi.
«Questa “luce smart” potrebbe ridurre i costi dell’elettricità delle coltivazioni verticali fino al 12%», ha affermato Leo Marcelis, orticoltore della Wageningen University in Olanda. Ciò potrebbe salvare decine di migliaia di dollari all’anno, a seconda di quanto dice il Global CEA Census Report 2021 Globale, un’indagine sul settore dell’agricoltura indoor e in ambiente controllato, e le proiezioni di Marcelis.
Ma come se la cavano le colture indoor con l’illuminazione dinamica?
Marcelis e i suoi colleghi hanno testato come le verdure in foglie come ad esempio il basilico, gli spinaci e la rucola reagiscono a schemi di luce che cambiano ogni ora. Un gruppo di piante è cresciuta sotto intervalli prima elevati e poi più fiochi. Un altro gruppo sotto una più intensa di mattina e più fievole di pomeriggio. Il peso maturo e l’area fogliare di entrambi i gruppi, che possono determinare il valore della pianta nei supermercati, erano circa gli stessi delle coltivate con luci a intensità fissa.
Il nuovo programma per computer non ha determinato le condizioni di illuminazione sperimentali, ma il team ora sa che gli allevamenti indoor hanno la possibilità di salvare elettricità. Secondo Marcelis, è necessaria una ricerca continua che testi l’illuminazione dinamica su larga scala. Intende continuare a sperimentare quanta di questa illuminazione possono gestire le colture indoor. Alcuni prodotti invece sono alimentati dal sole piuttosto che da luci LED, quindi queste coltivazioni non dipendono da combustibili fossili o da altre fonti energetiche non ideali.
Soluzione per tutti?
Entro il 2050, circa l’80% della popolazione mondiale vivrà in aree urbane. Questa struttura demografica comporterà una maggiore richiesta di cibo dove la terra è più difficile da coltivare. In questi grandi centri urbani, l’agricoltura verticale offre un modo per soddisfare questa maggiore domanda di cibo senza la necessità di vasti campi.
L’agricoltura verticale indoor spesso include una pratica chiamata Agricoltura in ambiente controllato (Cea), che prevede una serie di tecnologie progettate per fornire condizioni ottimali alle piante. Controlla fattori come la temperatura, l’illuminazione e l’umidità per consentire agli agricoltori di coltivare piante che altrimenti non sarebbero adatte al clima e alle condizioni atmosferiche.
I vantaggi di una struttura CEA sono molteplici: può ridurre significativamente i rischi professionali associati alla tradizionale; l’agricoltura indoor non consente l’accesso alla fauna selvatica, eliminando il conflitto tra agricoltori e specie autoctone; non espone gli agricoltori a rischi e malattie come la malaria, le sostanze chimiche velenose e altre dannose per la vita; inoltre, senza il deflusso di sostanze chimiche pericolose, le comunità adiacenti alla fattoria sono protette. Controllando l’ambiente intorno alle colture, questi sistemi tengono lontani i parassiti in modo naturale, senza bisogno di pesticidi chimici che possono causare altri problemi.
Più cibo sano
Infine, le fattorie verticali possono risolvere il problema crescente dei deserti alimentari nelle aree fortemente popolate che non hanno accesso a cibi freschi come frutta e verdura. Poiché le fattorie verticali 
possono essere costruite con un ingombro ridotto e possono anche essere integrate in edifici e tetti esistenti, l’agricoltura verticale ha già iniziato a produrre oasi alimentari dove un tempo esistevano i deserti. In questo modo, è possibile ottenere cibo sano dove prima erano disponibili solo opzioni poco salutari. Dato che non richiede un lungo processo di spedizione e stoccaggio, può anche produrre cibo accessibile e nutriente per le famiglie con meno possibilità economiche.
Con la rapida riduzione dei terreni coltivabili a causa dell’erosione e dell’inquinamento, ci stiamo dirigendo verso una crisi. Dobbiamo trovare il modo di produrre cibo sano senza aver bisogno di ettari e ettari di terreno coltivabile di qualità. L’agricoltura verticale può contribuire a questa soluzione coltivando verso l’alto anziché verso l’esterno. Poiché molte fattorie verticali sono contenute all’interno di serre o altre strutture, possono essere costruite quasi ovunque: nei centri urbani densamente popolati, sui tetti e all’interno di magazzini, o anche in aree impoverite dove le colture tradizionali non possono più crescere. Dato ciò, si riduce la distanza percorsa dai prodotti tra le fattorie e i negozi di alimentari, riducendo l’impronta di carbonio. Questo significa anche meno chilometri e prodotti più freschi che raggiungono il negozio locale. Quando il cibo viene coltivato a pochi chilometri dal luogo in cui si consumano, rimane più fresco più a lungo, creando meno sprechi alimentari e offrendo cibo più fresco e sano alle famiglie locali.
Sviluppo tecnologico integrato all’agricoltura
Molti ritengono che l’agricoltura verticale possa rappresentare una parte significativa del quadro dell’agricoltura del futuro. Con il continuo sviluppo le aziende agricole stanno diventando sempre più tecnologiche, consentendo agli agricoltori di produrre di più, di inquinare meno e di affrontare le sfide del futuro. Anche le aziende agricole verticali diventeranno probabilmente più avanzate dal punto di vista tecnologico. Ciò potrebbe significare monitoraggio e raccolta robotizzati, sistemi CEA alimentati dall’intelligenza artificiale e molto altro ancora. Una cosa sembra certa: le fattorie verticali diventeranno probabilmente molto più comuni mentre cerchiamo di affrontare le sfide che ci attendono.
John Jeffrey Lerario Mencucci
Foto © Il Mattino, AgroNotizie, KnowHow Hub, MeteoWeek
