2 сентября в 11:24
Теперь только вверх: решат ли вертикальные фермы углубляющийся мировой кризис продовольствия?
Источник: Dreamstime.com

В невзрачном белом ангаре на окраине Данди (Шотландия) расположилась самая футуристическая ферма в мире. Чтобы попасть в нее, нужно преодолеть воздушную камеру, предназначенную для защиты от неконтролируемых условий. А растения - овощи и фрукты, расположенные в металлических лотках на высоких этажерках под цветными светодиодными лампочками - не привыкли к крепким фермерам в комбинезонах. О них заботятся роботы, которые тщательно контролируют каждый параметр окружающей среды: от температуры и освещения до влажности и уровня углекислого газа в системе с полностью замкнутым циклом, в которой нет почвы или солнечных лучей. 

Все это может напоминать сцену из антиутопии, но демонстрационная ферма, управляемая шотландской научно-производственной компанией «Intelligent Growth Solutions» (IGS), не является картинкой из будущего. Это взгляд изнутри на одну из развивающихся крытых вертикальных ферм, появляющихся по всему миру в зданиях старых фабрик, небоскребах, складах и заброшенных туннелях шоссе. 

Но почему же они растут в высоту, а не в ширину? Ответ, главным образом, связан с нашими сокращающимися природными ресурсами и увеличивающейся популяцией планеты, особенно в Африке, где наблюдается рост молодого населения.

По данным Организации Объединенных Наций, к 2050 году объем пахотных земель на человека будет составлять 1/3 от объема, доступного в 1970 году. Параллельно за этот период население Земли увеличится более чем в два раза до 10 млрд человек. На планете еще есть земли, которые можно адаптировать под сельское хозяйство, но для их возделывания придется уничтожить еще больше лесов и диких районов

Существующие сельскохозяйственные угодья распределены неравномерно. Поэтому густо заселенные районы, вроде Нью-Йорка, Гонконга и Сингапура, развивают вертикальное сельское хозяйство. Именно поэтому и Китай, которому приходиться кормить 1/5 населения мира с помощью 1/10 пахотных земель, начинает использовать вертикальные фермы. 

Задача усложняется все более непредсказуемым климатом, который может уничтожить урожай в считанные дни

«Если у вас есть система, не зависящая от климата, погоды и доступности земли, то вы сможете создать революционную систему обеспечения продуктами питания. Именно это и позволяет сделать вертикальное фермерство, - сказал Колин Кэмпбелл, профессор Института Джеймса Хаттона, шотландского исследовательского центра, разрабатывающего совместно с IGS технологии для вертикальных ферм. - Такие технологии воссоздают природные условия в отсеках фермы». 

Удовольствие не из дешевых, поэтому в настоящее время большинство вертикальных ферм располагается в богатых странах, хотя большая часть добавочного населения, которое планете придется начать кормить к 2050 году, будет жить именно в развивающихся странах.

По словам таких сторонников вертикального фермерства, как Дэвид Фаркуар, предприниматель, управляющий IGS, хоть технология пока только развивается, список потенциальных глобальных экологических и социальных преимуществ вертикального земледелия действительно велик. 

«Оно может принести серьезную пользу. Оно сможет помочь прокормить людей, повысить качество продуктов, которые они получают, сократить расстояние между местами производства и потребления и уменьшить количество используемых химикатов».
Дэвид Фаркуар
Управляющий IGS

Сторонники вертикальных ферм утверждают, что необходимость в пестицидах и других токсичных химических веществах отпадает, если вы блокируете доступ паразитов и заболеваний к растениям. 

Вертикальные фермы также используют гораздо меньше воды, чем обычные хозяйства. Для выращивания килограмма овощей на вертикальной ферме требуется всего 2-4 литра воды в сравнении с 16 литрами для голландской теплицы и 60 литрами для полей в странах Средиземноморья. 

Перенося производство продовольствия в города, ближе к местам потребления, вы также не нуждаетесь в использовании транспорта, выбрасывающего вредные вещества в атмосферу. И растущее вверх земледелие сохраняет землю. 

Вертикальные фермы хороши не только с экологической точки зрения. Контроль над изменчивостью света, почвы, осадков и прочих условий, которые невозможно контролировать на открытом воздухе, позволяет следить за изменчивостью культур. 

«Все растения абсолютно одинаковой высоты - здесь нет хилых овощей», - сказал профессор Кэмпбелл.  

Экспериментируя со светом, ученые могут изменить вкус и текстуру растения без каких-либо генетических модификаций. 

«Меняя длину световой волны можно изменить химическую структуру растения», - рассказал профессор Кэмпбелл. - Вы можете усилить вкус и запах или увеличить концентрацию полезных для здоровья химических веществ». 

Однако с другой стороны, воссоздание природных условий в помещении обходится дорого. 

Эндрю Дженкинс, исследователь Университета Квинс в Белфасте, считает, что вертикальное земледелие может быть полезно для стран вроде Великобритании, импортирующих множество продуктов питания, а также предупреждает, что нынешние высокие энергозатраты на искусственное освещение могут свести на нет все преимущества. 

«Если мы будем выращивать сельскохозяйственные культуры, затрачивая в 4-5 раз больше энергии, то нам (Великобритании) будет удобнее продолжить сотрудничество с импортерами», - сказал доктор Дженкинс.

Тем не менее, лидеры вертикального земледелия уверяют, что ученые уже пытаются решить проблему электроэнергии. Среди них и г-н Фаркуар, утверждающий, что технологии IGS сократили энергопотребление вертикальных ферм на 50 процентов. 

Диксон Депоммье, почетный профессор микробиологии и общественного здравоохранения Колумбийского университета, является основоположником вертикального земледелия. В 2010 году, когда он опубликовал свою первую книгу на эту тему, таких ферм еще даже не было. 

«Теперь все интересуются вертикальным фермерством», - говорит профессор Депоммье. 

Г-н Фаркуар согласен с ним. Он сказал, что его вертикальная ферма за год с момента возникновения вызвала больше интереса у СМИ, чем все остальные его предприятия, созданные за 25 лет работы в области технологий. 

Лео Марчелис, эксперт по крытым фермам в Вагенингенском университете в Нидерландах, согласен с тем, что интерес к вертикальному земледелию является глобальным, но также считает, что высокая стоимость тормозит распространение технологии в более бедных странах, где она более всего необходима.

«В развивающихся странах этот тип земледелия вызывает острый интерес, но они пока не готовы к таким системам из-за относительно высокой цены. На данный момент высокие стоимости инвестиций и эксплуатационные расходы тормозят его от более быстрого распространения».
Лео Марчелис
Эксперт по крытым фермам в Вагенингенском университете в Нидерландах

Хотя наибольший интерес к его технологии проявляют богатые страны, г-н Фаркуар рассказал, что только в последние несколько недель он получил запросы из таких стран, как Гана, Ботсвана, Эфиопия и Индия. 

Среди стран, усиленно стремящихся перейти на вертикальные фермы, есть и Китай, планирующий строительство 250-акрового района городского и вертикального земледелия в Шанхае.  

Африка также быстро развивается и урбанизируется. Защитник вертикального фермерства, доктор Эстер Нгумби, кенийский исследователь Университета Иллинойса, продвигает идею о создании вертикальных хозяйств в Африке - только с меньшими, более дешевыми и простыми версиями технологий, которые заимствуют принципы экономии земли и воды у подобных ферм богатых стран. 

Хотя с точки зрения науки практически любую культуру можно вырастить в вертикальной ферме, в настоящее время экономически выгодными являются лишь зеленолистные овощи и травы - простые в выращивании, ценные культуры, не требующие для созревания длительного нахождения под дорогостоящим искусственным освещением. Они также достаточно небольшой высоты, что позволяет располагать их слоями. 

Осознавая затраты на энергию, профессор Марчелис сомневается, что вертикальное фермерство будет использоваться для выращивания дешевых, непортящихся растений, таких как кукуруза, рис и пшеница, составляющих основную часть нашего рациона.  

«Я не думаю, что там будут выращиваться базовые зерновые культуры. Это просто экономически нецелесообразно, - сказал он. - Чаще всего такие фермы занимаются свежими овощами, потому что их удобно выращивать рядом с потребителями».

Поскольку листовая зелень и травы, на выращивании которых фокусируется большинство коммерческих вертикальных ферм, составляют лишь малую часть нашей суточной нормы калорий, скептики утверждают, что такие фермы будут играть ограниченную роль в установлении продовольственной безопасности, особенно в бедных странах.

Другие также подвергают сомнению утверждения о том, что выращивание свежих продуктов рядом с городским населением оздоровит его. Недавнее исследование крытых вертикальных ферм Нью-Йорка показало, что выращенный салат и базилик в большинстве случаев незначительно повлияли на улучшение питания и потребление питательных веществ.  

Профессор Марчелис, однако, уверен, что в итоге на вертикальных фермах будет выращиваться большее количество пищевых культур, хоть и некалорийных. «Поступает все больше и больше предложений, связанных с выращиванием высоких культур, как томаты и перцы, которые растут в течение длительного времени, поэтому со временем сфера постепенно будет расширяться», - говорит он. 

Один из способов, с помощью которых вертикальные фермы смогут участвовать в производстве высококалорийных продуктов питания, - это ускоренное выращивание саженцев для растений вроде картофеля.  

По словам профессора Кэмпбелла эти один из способов сотрудничества полевого сельского хозяйства и крытых вертикальных ферм.  Предприятие в Данди работает над «ускоренным разведением» лучших сортов основных культур, которое будет происходить в два раза быстрее, чем на обычных фермах. 

«Обычное сельское хозяйство останется основным способом производства базовых культур, а вертикальное фермерство сможет помочь ему в этом, поскольку крытые вертикальные фермы могут быть использованы для массового размножения растений, высаживаемых на поля», - сказал он.

Как сказал г-н Фаркуар, эффективное разведение в помещениях продуктов, которые неудобно выращивать на полях, также освободит ценные земли для важных культур вроде риса и пшеницы. 

«В настоящее время значительная часть земли используется неэффективно. Если мы сможем выращивать эти продукты в помещениях и освободить землю для выращивания основных культур, то это, безусловно, хорошо», - говорит он. 

Но разведение фруктов и овощей в помещении - это не просто способ, позволяющий нам выращивать более богатые калориями продукты на полях. Для профессора Депоммье крытое вертикальное фермерство является одним из ключей к решению проблем изменения климата. 

«Сельское хозяйство - это одна из самых ужасных вещей, которые мы сделали с природой. Если вы будете выращивать продукты питания в помещении, а деревья на открытом воздухе, то это замедлит климатические изменения. Обычное сельское хозяйство не оправдывает надежд, поэтому вертикальное фермерство должно добиться успехов».
Дэвид Фаркуар
Управляющий IGS

Источник: telegraph.co.uk

Расскажите друзьям
Новости
Выставки
Стандарты
Словарь