L’agricoltura verticale è la soluzione ai cambiamenti climatici e alla fame nel mondo?

La questione di come e dove produrremo cibo in futuro è centrale in tempi di cambiamenti climatici

di Stefano Cisternino

La crescita della popolazione mondiale e il cambiamento delle diete che essa sceglie di adottare fanno aumentare la domanda di cibo a livello globale. La produzione fatica a tenere il passo, mentre i raccolti si stanno progressivamente riducendo in molte parti del mondo, la salute degli oceani diminuisce e le risorse naturali, tra cui il suolo, l’acqua e la biodiversità, si stanno esaurendo pericolosamente. Un rapporto del 2020 della FAO ha rilevato che a soffrire la fame sono quasi 690 milioni di persone, ovvero l’8,9% della popolazione mondiale,, con un aumento di quasi 60 milioni in cinque anni. La sfida della sicurezza alimentare diventerà ancora più difficile, poiché la produzione di cibo dovrà crescere di circa il70%  in più entro il 2050 per sfamare una popolazione stimata in 9 miliardi di persone.

 Questa sfida è poi  intensificata dall’estrema vulnerabilità dell’agricoltura ai cambiamenti climatici. Gli impatti negativi del cambiamento climatico sono infatti  già percepibili, sotto forma di aumento delle temperature, variabilità meteorologica, spostamento dei confini degli agroecosistemi, colture e parassiti invasivi ed eventi meteorologici estremi più frequenti. Nelle aziende agricole, questi impatti stanno riducendo le rese dei raccolti, la qualità nutrizionale dei principali cereali e la produttività del bestiame. Saranno necessari ingenti investimenti nell’adattamento per mantenere le rese attuali e per ottenere un aumento della produzione e della qualità degli alimenti che sarà in grado di soddisfare la domanda in crescita..

Il problema funziona anche al contrario. L’agricoltura è una componente importante del problema climatico. Attualmente genera il 19-29% delle emissioni totali di gas serra (GHG). Se non si interviene, questa percentuale potrebbe aumentare in modo sostanziale, man mano che altri settori riducono le loro emissioni. Inoltre, 1/3 del cibo prodotto a livello globale viene attualmente perso o sprecato. Affrontare il problema della perdita e dello spreco di cibo è fondamentale per contribuire a raggiungere gli obiettivi climatici e ridurre lo stress sull’ambiente.

Una possibile soluzione per raggiungere tutti questi obiettivi è l’agricoltura verticale. 

Che cos’è l’agricoltura verticale?

L’agricoltura verticale (VF) prevede la coltivazione di piante al chiuso, per questo motivo è talvolta nota anche come agricoltura indoor. Al posto della luce solare e della pioggia, le aziende agricole verticali utilizzano l’illuminazione a LED e sistemi di coltivazione e nutrizione controllati.  Il che significa che tutti gli input sono specificamente misurati e monitorati in base alle esigenze di luce e nutrienti di ciascuna specie, fornendo condizioni di crescita ottimali.  Le piante sono impilate verticalmente a strati, per cui molte fattorie assomigliano a magazzini pieni di grandi scaffali.

Ad esempio, la più grande fattoria verticale d’Europa è stata sviluppata dalla start-up danese Nordic Harvest fuori Copenaghen, in Danimarca. Secondo Free Think, si tratta di una struttura di 75.000 metri quadrati simile a un magazzino in cui le piante vengono coltivate in 14 strati impilati. La stessa Nordic Harvest ha dichiarato che, una volta completata, la sua fattoria verticale fornirà 1.000 tonnellate di cibo all’anno.

Quali sono i vantaggi dell’agricoltura verticale?

L’agricoltura verticale è considerata un modo altamente efficiente e sostenibile di produrre cibo. Nordic Harvest, per esempio, afferma di utilizzare una quantità d’acqua 250 volte inferiore a quella necessaria per un’azienda agricola tradizionale.  Invece di coltivare nel terreno, le strutture VF utilizzano la tecnica dell’idroponica o  dell’aeroponica, dove i nutrienti vengono forniti alle colture attraverso l’acqua. L’idroponica è un tipo di idrocultura in cui le piante crescono in una soluzione acquosa piena di nutrienti. L’aeroponica è invece una sua forma più avanzata, in cui le piante vengono coltivate utilizzando il vapore acqueo. 

L’automazione è la chiave di questa efficienza. Software, robotica e scienza dei dati sono alcune delle tecnologie utilizzate nelle aziende agricole verticali per monitorare le colture e creare condizioni di crescita ottimali. 

Questi sistemi controllati non richiedono l’uso di pesticidi o di sostanze chimiche nocive e le colture non sono soggette a disastri meteorologici, siccità, inondazioni e stagionalità. Di conseguenza, non ci saranno perdite di raccolto, né pesticidi che contaminano il nostro cibo o le falde acquifere, né inquinamento da nutrienti, ma piuttosto un raccolto sicuro per tutto l’anno.

Come cambierà l’assetto urbano?

Le fattorie verticali sono state pensate principalmente per le aree urbane, in quanto la domanda è elevata e i trasporti sono molto ridotti.  Piuttosto che costruire un grande edificio, che sarebbe costoso, alcune aziende hanno scelto di utilizzare edifici abbandonati nelle città come struttura per le loro fattorie. ne è un esempio il caso di  “Plant Chicago”, una fattoria verticale nata nel 2011 che ha utilizzato un vecchio edificio per l’imballaggio di carni suine come struttura per la sua attività. Un’idea che sta divenendo sempre più popolare è quella di convertire terreni non edificabili o inutilizzati, ad esempio siti ex-industriali o addirittura sotterranei di miniere abbandonate, con costi inferiori e benefici al design urbano.

Come cambierà la produzione agricola?

Invece di coltivare frutta e verdura in grandi aziende agricole e poi trasportarla su lunghe distanze con camion e aerei, l’agricoltura verticale può fornire prodotti locali da edifici di quartiere. Ciò significa che si consuma meno carburante, si riducono le emissioni e il cibo non solo è più fresco ma più ricco di sostanze nutritive.

Inoltre, le aziende agricole verticali tendono a produrre di più rispetto a quelle convenzionali. Nordic Harvest afferma che le piante possono essere raccolte 15 volte all’anno. Al contrario, in un campo convenzionale, la raccolta avviene due volte all’anno.

Un ulteriore vantaggio sarebbe che, secondo The Choice, controllando con precisione l’ambiente di crescita, i prodotti possono durare 13-14 giorni, contro i tre-quattro giorni dei prodotti equivalenti dell’agricoltura convenzionale..

Perché l’agricoltura verticale non è già una soluzione globale?

Il costo è un grosso ostacolo per l’agricoltura verticale. Il sole e la pioggia sono gratuiti. L’alimentazione di luci LED, software e sistemi di coltivazione sofisticati non lo sono.

Mentre alcune strutture funzionano con energia elettrica proveniente da turbine eoliche, le fattorie verticali che utilizzano combustibili fossili potrebbero aggravare il problema del cambiamento climatico anziché migliorarlo, sostiene Free Think. 

Un’idea per contrastare il consumo energetico era che l’edificio creasse la propria energia, attraverso pannelli solari e turbine eoliche. Uno studio del 2015 ha dimostrato che i pannelli solari possono fornire l’energia necessaria per l’illuminazione e il pompaggio dell’acqua, nelle aree in cui la luce solare è abbondante . Nelle aree urbane tuttavia, altri grattacieli bloccano la maggior parte del sole, quindi i pannelli solari non sono la soluzione ideale in questo tipo di zone, o in territori che sono notoriament poco esposti alla luce solare..

Nonostante questi dati è bene evidenziare che la VF potrebbe rivelarsi molto più redditizia in aree che soffrono di siccità, disastri naturali e dove il costo della coltivazione o dell’importazione di colture lascerebbe un’impronta di carbonio molto più elevata o provocherebbe una carenza di cibo per le popolazioni più povere. Sarebbe quindi ideale concentrare la VF in queste aree dove le condizioni lo supportano. Inoltre, secondo Statista, il mercato globale dell’agricoltura verticale è in costante crescita e si prevede che passerà da 5,5 miliardi di dollari nel 2020 a circa 20 miliardi di dollari entro il 2025.