Вертикальные фермы в мире ограниченных ресурсов

Профессор Луи Фурье, специалист по технологическим стратегиям рассказывает, как работает такой известный предприниматель, как Бауэри, который известен своими качественными овощами, зеленью, ягодами фруктами.

Профессор часто посещал своих друзей, которые жили на фермах в Африке. Среди зеленых пастбищ или живописных полей рапса, среди тишины широко раскинувшегося Кару, воздух казался намного свежее, чем в городе. Но в Нью-Джерси есть ферма совсем другого типа.

Внутри массивного, но ничем не примечательного склада в промышленном парке с видом на несколько парковок. Это штаб-квартира знаменитого фермерского хозяйства Бауэри, известного своими инновационными методами ведения сельского хозяйства и технологиями. Компания пытается изменить будущее сельского хозяйства.

Во времена серьезных климатических изменений, потепления климата, перенаселения, разрушительных глобальных засух, нехватки воды и ограничений Bowery Farming предлагает определённые решения.

Перед сельскохозяйственной отраслью стоит задача, производить продукты питания круглый год, независимо от погоды. Новые технологии позволяют миновать использование пестицидов, расходовать на 95% меньше воды.

Новости о водном кризисе в Кейптауне в 2018 году, после трех лет крайне низкого количества осадков, распространились по всему миру. Люди выстраивались в очередь за родниковой водой и были крайне обеспокоены тем днем, когда в городе с населением почти в 4 миллиона человек закончится вода.

Нет сомнений в том, что изменение климата приводит к более сильным засухам, которые продолжаются дольше, охватывают гораздо большие территории. Эти засухи наблюдаются не только в Южной Африке, но и в Австралии, Калифорнии, на юге юго-запада США, в Мексике, Бразилии и во многих других частях света

На орошение для сельского хозяйства приходится 70% водопотребления во всем мире. В то время как постоянно растущее население планеты требует увеличения производства продовольствия, массовое использование воды в сельском хозяйстве в условиях растущего глобального дефицита питьевого ресурса вызывает тревогу. Подсчитано, что с 1980-х годов наше потребление воды увеличивается на 1% и более каждый год.

По данным Организации Объединенных Наций (ООН), до 700 миллионов человек во всем мире могут эмигрировать из-за острой нехватки воды в течение следующих 10 лет. Если эти прогнозы будут сочетаться с изменением климата, глобальным потеплением и риском опасных для жизни засух, то всех нас ждет ужасное будущее.

Поэтому крайне важно, чтобы мы переосмыслили наши нынешние методы ведения сельского хозяйства, чтобы они стали более интенсивными и рациональными с точки зрения использования водных ресурсов. Это именно то, что делает фермерство Бауэри.

Компания выращивает продукты питания для городского населения на своих вертикальных фермах недалеко от населённых пунктов, без интенсивного использования воды, наблюдаемого в традиционном сельском хозяйстве.

Вертикальное земледелие – это выращивание сельскохозкультур в вертикально уложенных модулях. Оно практикует контролируемую среду для оптимизации роста растений, использует такие методы ведения с/х, как гидропоника, аквапоника и аэропоника.

Это практически стерильная среда, куда люди должны входить через комнату дезактивации и надевать защитные костюмы, сетки для волос и бахилы. Таким образом, это полностью контролируемая и замкнутая среда, позволяющая выращивать культуры круглый год, полностью независимо от погоды и сезонности. Она свободна от загрязняющих веществ и вредителей, также делает ненужным использование традиционных пестицидов. Кроме того, для орошения вводится только очищенная вода.

Типичная вертикальная ферма Бауэри имеет несколько равномерно расположенных вертикальных рядов с негенетически модифицированными (ГМО) саженцами одинакового размера, растущими при ярком белом освещении.

Bowery Farming не сосредотачивается на селекции семян, которые были бы устойчивы к засухе. Компания выводит новые сорта без ГМО, которые имеют умеренные размеры листьев, интенсивные цвета, улучшенную текстуру и обладают живыми ароматами.

Вертикальная ферма относится к группе «smart». На ней используют искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение и робототехнику. Многочисленные датчики IoT и видеокамеры с функцией распознавания изображений постоянно отслеживают рост растений, контролируют состояние почвы и собирают миллиарды данных.

Затем они передаются в облачную систему управления, которая затем используется ИИ для принятия решений относительно различных типов культур, каждая из которых имеет свой собственный набор экологических предпочтений.

Благодаря искусственному интеллекту и машинному обучению, все модели получают индивидуальное наблюдение. Это позволяет фермерам в режиме реального времени выявлять пострадавшее растение, которому требуется больше света, а также помечать несколько лотков детского салата-латука, который нужно собрать на следующий день.

С каждым циклом выращивания искусственный интеллект становится умнее благодаря машинному обучению и получает более глубокое представление об условиях, необходимых для процветания каждого вида сельскохозяйственных культур

Таким образом, каждая фаза роста культуры тщательно контролируется и программируется системой искусственного интеллекта, в соответствии с заранее заданными параметрами.

Для каждого сорта определяют точные спектры, интенсивность и фотопериод (дневные/ночные циклы) освещения, время орошения и количества воды, скорость воздушного потока, температуру, влажность, уровень углекислого газа и питательных веществ, которые необходимы для конкретной культуры.

Эти переменные в совокупности влияют на размер каждого растения, качество и вкус урожая, а также на конечный урожай.

Конечная цель – максимизировать урожайность и вкус. С помощью своей усовершенствованной системы Бауэри утверждает, что можно даже сделать некоторые виды салата более острыми, более гладким или немного более горьким. Все зависит от тщательной настройки переменных и формул искусственным интеллектом минута за минутой для оптимизации здоровья и вкуса растений.

В связи с массовым ростом численности населения планеты ожидается, что к 2050 году миру потребуется производить на 70% больше продовольствия, чтобы накормить всех людей. Похоже, что вертикальные фермы, расположенные ближе к рынку, могут быть одним из возможных решений, поскольку они работают 365 дней в году с гораздо меньшим количеством воды, без пестицидов, занимают меньшую площадь земли и, следовательно, в 100 раз более продуктивны, чем традиционные фермы.

Компания Бауэри – лишь один из примеров сотен инновационных фермерских инициатив, в том числе в Южной Африке. Таким образом, вполне возможно, что будущие методы ведения с/х приведут к разрушению традиционных методов выращивания. Устойчивые технологии должны будут стать менее зависимыми от солнца, дождя или времени года.

К сожалению, у нас нет выбора, поскольку мир сталкивается с растущими проблемами, связанными с изменением климата, повышением температуры, водной безопасностью, ограниченными ресурсами и угрожающими климатическими «переломными моментами».

Традиционные сельскохозяйственные угодья сталкиваются с большим количеством засух и наводнений, чем раньше, в то время как растущая урбанизация приводит к разрастанию городов на территориях, ранее зарезервированных для сельскохозяйственного использования.

Хотя владение землей очень важно, совершенно очевидно, что натуральное хозяйство не сможет прокормить массы людей в будущем. Вероятно, нам придется рассмотреть возможность вертикального земледелия или аналогичные инновационные практики.