Le ciel est la limite
En 1999, Dickson Despommier, professeur à Columbia, a utilisé le terme "agriculture verticale" pour décrire un système d'agriculture dans lequel les plantes sont cultivées à l'intérieur sur des plates-formes empilées verticalement. Ses étudiants ont imaginé des gratte-ciel verdoyants, jaillissant des façades des immeubles et fournissant des produits hyperlocaux aux centres urbains denses. Au cours des deux décennies qui ont suivi, l'agriculture verticale s'est développée de manière inattendue, mais prometteuse. En fait, selon
le dernier rapport de P&S IntelligenceEn 2021, la taille totale du marché de l'agriculture verticale était de 3,98 milliards de dollars, et ce chiffre devrait augmenter de 25,2 % par an pour atteindre 30,2 milliards de dollars d'ici à 2030.
Bien que chaque ferme verticale soit construite de manière unique pour surmonter les défis locaux et atteindre des objectifs spécifiques, les avantages de l'agriculture verticale sont universellement évidents : l'efficacité de l'espace, l'hyper-localité par rapport aux consommateurs et la conservation de l'eau figurent parmi une pléthore d'avantages. Les diodes électroluminescentes à haut rendement énergétique ont fait de l'agriculture en milieu contrôlé une option viable pour les producteurs commerciaux du monde entier. L'agriculture verticale - à bien des égards - est la prochaine étape évidente.
La Terre est la limite
Il y a environ 12 000 ans, l'agriculture a donné naissance aux plus anciennes villes et aux empires les plus puissants de la planète. La domestication des cultures sauvages et le stockage des céréales et des grains ont permis aux centres de population de se développer, de croître et de se spécialiser au-delà de la chasse, de la cueillette et de l'élevage. Cependant, pendant une grande partie de l'histoire de l'humanité, les agriculteurs ont été à la merci de leur emplacement, de l'environnement et des parasites.
Dans l'Égypte ancienne, l'agriculture était limitée à la courte bande de sable noir fertile située de part et d'autre du Nil. En Mésopotamie, les plaines inondables ont obligé les villes en expansion à construire des fossés d'irrigation, des canaux et de hauts murs circulaires. En effet, dans toutes les régions du monde, les hommes ont appris à s'adapter à leurs conditions environnementales en innovant de nouveaux modes d'agriculture. Ce fait est attesté par une grande diversité de formes agricoles : des rizières creusées dans les pentes des montagnes aux champs de blé plats.
Le sol est la limite
Nos anciens avaient compris que la terre arable a besoin d'éléments nutritifs. En alternant les cultures qui puisent différents éléments dans le sol, en cultivant près des volcans et des dépôts fluviaux, ou en fertilisant avec de la matière organique et des arbres qui donnent de l'azote, nos anciens préservaient leurs terres agricoles et obtenaient de plus grandes récoltes pour nourrir leurs villes en pleine croissance. Mais les villes de l'Antiquité étaient petites par rapport à celles d'aujourd'hui. Même Rome, de loin la plus grande ville du monde antique, ne comptait qu'un million d'habitants, soit l'équivalent de San Jose, Austin ou Jacksonville aujourd'hui.
Pour nourrir une population mondiale de 8 milliards d'habitants, l'agriculture moderne a été rendue possible par des innovations en génie chimique, en particulier la synthèse et l'infusion d'azote dans le sol. Le nitrate, par exemple, est un ion inorganique courant dans les plantes, nécessaire à leur croissance et à leur développement et absorbé par les racines à partir du sol et de l'eau qui les entourent. Son rôle principal dans les plantes est de fabriquer des protéines, qui ont de nombreuses fonctions telles que la production d'un feuillage, d'une chlorophylle et de fleurs appropriés.Malgré ces innovations, le sol reste une ressource limitée dans de nombreuses régions du monde. La pénurie de terres arables est le résultat d'une série de facteurs humains et climatiques, notamment la dégradation, le changement climatique, les contraintes liées au sol, l'empiètement urbain et la répartition inégale des terres. Selon l'évaluation mondiale de la dégradation des terres, près de deux milliards d'hectares dans le monde ont été dégradés depuis les années 1950 (ce qui représente 22 % des terres cultivées, des pâturages, des forêts et des terres boisées). Le changement climatique promet de nouvelles pertes de terres arables.
L'imagination est la limite
L'agriculture verticale offre des solutions dans les endroits où les bonnes terres sont limitées, où la lumière du soleil est rare ou où les conditions météorologiques sont difficiles. Outre les innovations telles que les sols enrichis en azote, les agronomes ont mis au point des milieux et des systèmes entièrement nouveaux qui permettent aux plantes de pousser sans aucun sol.
L'hydroponie est la méthode qui consiste à cultiver des aliments dans une eau riche en minéraux, ce qui élimine l'exposition aux maladies et aux parasites transmis par le sol. Dans le même ordre d'idées, l'aquaponie combine les connaissances de l'aquaculture (élevage de poissons) et de l'hydroponie afin d'utiliser la relation symbiotique entre les poissons et les plantes. Ces méthodes de culture dans l'eau sont vieilles de plusieurs milliers d'années, mais de nouvelles installations sont construites dans les villes pour offrir les avantages de l'agriculture aquatique.
L'aéroponie est une méthode relativement nouvelle qui a été conçue par la NASA dans les années 1990 pour cultiver des aliments dans l'espace. L'aéroponie n'utilise ni terre ni eau comme support. Au lieu de cela, des solutions riches en nutriments sont pulvérisées sur les racines des plantes, qui restent suspendues dans l'air ou fixées à des colonnes ou à des treillis. Cette méthode a été mise au point pour économiser l'eau, le poids et, ironiquement, l'espace des stations spatiales.
Toutefois, ces méthodes d'agriculture respectueuses des ressources s'avèrent plus utiles pour les villes en pleine croissance de notre planète.
L'espace est la limite
L'agriculture verticale est une solution viable pour faire face à l'augmentation de la population mondiale et à la diminution des terres arables. En poussant vers le haut et en utilisant toutes les dimensions de l'espace disponible dans les limites de la ville, les fermes verticales fournissent des produits frais dans des endroits où l'agriculture commerciale était, à un moment donné, impossible.
L'écrasante majorité des fermes verticales sont des installations intérieures dotées d'un éclairage LED qui utilisent des systèmes de rayonnage à deux ou trois niveaux. Les conversions d'exploitations à un seul niveau en exploitations à plusieurs niveaux existent mais restent atypiques. Le plus souvent, de nouvelles installations sont construites pour optimiser l'agriculture verticale et utiliser tous les avantages d'un emplacement de choix, d'un espace limité et de l'efficacité des ressources.Une tendance populaire parmi les producteurs est d'utiliser des rayonnages verticaux pendant la propagation avant de transplanter les cultures dans un format de serre plus traditionnel. Cette méthode est prudente car elle permet un contrôle total de l'environnement pendant les étapes les plus délicates et formatives de la croissance des plantes, tout en utilisant les structures de serre déjà existantes pendant les étapes ultérieures.
Les innovations uniques en matière d'agriculture verticale ont largement dépassé les rêves initiaux des étudiants en agriculture. Des "distributeurs automatiques verticaux" au modèle hybride "Stack-and-Flow" de Local Bounti, qui combine l'agriculture verticale et hydroponique, les cultivateurs repoussent les limites du possible grâce à l'accès aux nouvelles technologies et à un réseau d'informations et de ressources toujours plus vaste.
Bowery Farming ne se contente pas de réaliser les premiers rêves de l'agriculture verticale urbanisée, mais révolutionne également la livraison de produits frais sur la table. En contrôlant chaque étape du processus de culture et en adaptant les technologies à des cultures spécifiques, leurs opérations réimaginent l'agriculture à partir de la base. En cultivant dans les grands centres urbains, les communautés peuvent avoir accès aux produits quelques jours après la récolte, au lieu de plusieurs semaines. Ce nouveau type d'agriculture a été salué par les experts pour sa capacité à produire en intérieur des produits savoureux, durables et sûrs.
La lumière est la limite
Pour réussir sur un marché concurrentiel, une entreprise doit acquérir de nombreux petits avantages qui font toute la différence. C'est particulièrement vrai dans l'agriculture commerciale, où la concurrence est féroce et la marge d'erreur infime. Fluence sait comment faire en sorte que chaque étape compte. Qu'il s'agisse de réduire les coûts et les déchets ou de maximiser le rendement et la qualité, le succès se joue sur le fil du rasoir.
L'éclairage représente 25 à 30 % du coût total de l'agriculture verticale (CAPEX et OPEX). C'est pourquoi les concepteurs d'éclairage et les spécialistes de l'horticulture de Fluence travaillent avec le cultivateur pour réaliser les avantages potentiels de sa culture. Il est essentiel que les cultivateurs emploient la bonne stratégie et déploient le meilleur équipement dès le départ pour garantir une qualité et un rendement optimaux des plantes. L'efficacité du système d'éclairage modulaire RAZR de Fluence pour les fermes verticales, à la pointe de l'industrie, garantit un avantage concurrentiel en termes d'économies et de performances à haute intensité. C'est dans ce domaine de l'agriculture verticale qu'il est essentiel de choisir le bon partenaire.
L'horizon de l'agriculture est l'agriculture verticale
Les experts du secteur et les études récentes s'accordent à dire que l'agriculture verticale se profile à l'horizon. Malgré les incertitudes économiques et un paysage agricole en constante évolution, une pression encore plus forte pousse les producteurs à se lancer dans l'agriculture verticale : la demande des consommateurs.
Alors que la population mondiale et la densité urbaine poursuivent leur ascension abrupte et synonyme, les fermes verticales ne manqueront pas de suivre. Les prévisions actuelles selon lesquelles le marché de l'agriculture verticale triplera pour atteindre 30 milliards de dollars pourraient bien être sous-estimées si la demande des consommateurs pour des produits hyperlocaux augmente avec l'accessibilité et l'abordabilité.
Il n'existe pas de plan infaillible. Mais lorsque nous nous préparons à tout, nous sommes totalement à l'abri. Si vous souhaitez en savoir plus sur l'agriculture verticale, contactez l'un de nos experts Fluence pour obtenir de l'aide.
