Bár a mezőgazdaság 8 billió dolláros összértékével a globális GDP 6,4 százalékát termeli, mégis a legkevésbé digitalizált a nagy termelő szektorok közül. Az elmúlt néhány évben azonban változni látszik a helyzet: 2017-ben a mezőgazdasági befektetések 29 százalékkal növekedtek a megelőző évhez képest. Az eddig elmaradt automatizációnak és digitalizációnak az iparágra való kiterjesztése gyakorlatilag elindított egy újabb mezőgazdasági forradalmat.

Talajmentesítés

Az innovációk közül az egyik legextrémebb az úgynevezett vertikális gazdálkodás. Az alapötlet az, hogy mivel a növények a növekedésükhöz szükséges tápanyagokat alapvetően nem a talajból, hanem az onnan származó vízből nyerik, mi lenne, ha a talajt kihagynák az egyenletből, a növényeket pedig szó szerint egymás fölé polcolva termesztenék?

A koncepció atyja Dickson Despommier ökológus, a Columbia Egyetem mikrobiológia professzora, aki még 2000-ben tette fel a kérdést a diákjainak, hogy milyennek szeretnék látni a Földet 40 év múlva, amikorra több mint 9 milliárd embert kell majd ellátni élelemmel, úgy, hogy már nem nagyon lesz több megművelhető földterület (jelenleg 80 százalékos kihasználtságnál tartunk), ráadásul az urbanizáció fokozatosan szorítja vissza a már meglévő farmokat. Mindeközben az ENSZ mezőgazdasági szervezete, a FAO szerint 2050-re optimálisan 70 százalékkal kellene növelni a globális élelmiszertermelést, amihez nagyjából még egy fél Dél-Amerikára való termőföld hiányzik, legalábbis a mai technológiák mellett.

A diákok a tetőtéri kertészkedés ideája alapján kiszámolták, hogy Manhattan lakosságának élelmiszerellátását miként tudná fedezni a felhőkarcolók tetőinek hasznosítása. Az eredmény elkeserítő lett: a lakosság mindössze 2 százalékának jutna így elegendő zöldség. Despommier erre annyit kérdezett a diákoktól, hogy ugyan miért csak a tetőket akarnák hasznosítani, New York tele van üresen álló lakóházakkal! A viccesnek induló ötletet az ökológus kidolgozta, 2010-ben pedig könyvként is publikálta.

Indoor zöldségek

A vertikális gazdálkodás koncepciója csak az ötlet szintjén radikális, ám számos, már korábban is létező technológiára épít: beltéri gazdaságok nem csupán az indoor marihuánafarmok formájában léteztek már korábban, ahogy a tápfolyadék alapú termesztés sem forradalmi ötlet. Az újdonság csupán abban áll, hogy a függőleges megoldás egyrészt szűkös városi területeken is lehetővé teszi a kereskedelmi célú növénytermesztést, másrészt gazdaságosabbá, emellett valódi nagyipari lehetőséggé teszi az egyébként meglehetősen költséges technológiákat.

A vertikális farmok számos, a hagyományos mezőgazdasághoz kapcsolódó problémára nyújthatnának megoldást. Először is mentesek a talajhoz kötött termelés környezetszennyező és ökoszisztéma-pusztító hatásaitól. Az ültetvényspecifikus monokultúrás gazdálkodás nemcsak rontja a talaj minőségét, hanem alapvetően megváltoztatja a talajban található tápanyagok összetételét, és jóformán teljesen megszünteti a természetes biodiverzitást. Egy olyan szántóföldön, ahol kizárólag kukorica nő, csak olyan élőlények maradnak meg, amelyek kukoricával táplálkoznak, és ha megjelenik egy kukorica-specifikus kártevő, akkor oda az egész termés. Ennek elkerülése végett rovarirtókat és permetezőszereket kell használni, amik cserébe egyre ellenállóbbá teszik a kártevőket, így aztán egyre erősebb szerekre van szükség, és így tovább. Mindez nemcsak az élősködőkre van káros hatással, hanem a föld minőségére, ezáltal a termés tápértékére is.

Időjárásmentes gazdálkodás

A hagyományos szabadföldi mezőgazdaság alapvetően ki van téve a hőmérsékletváltozásnak, az időjárásnak, a természeti katasztrófáknak – egy rakás olyan tényezőnek, amit csak korlátozottan, vagy sehogyan sem tudunk befolyásolni. Ezzel szemben a vertikális gazdaságok zárt térben, teljesen kontrollált környezetben, föld nélkül működnek, így nem kell a külső ökoszisztémával megküzdeni, hanem egyszerűen létre lehet hozni olyan körülményeket, amelyek optimálisak az adott növény növekedéséhez. Lehet szabályozni a hőmérsékletet, a levegő pára- és széndioxid-tartalmát, a víz pH-ját és elektromos vezetőképességét és még egy csomó más tényezőt. Mindez egyaránt elősegíti az állandó, megszakítások nélküli termelést, és csökkenti a környezet igénybevételét.

Az irányított körülmények lehetővé teszik továbbá, hogy a növényeknek egyáltalán ne legyen szükségük permetezőszerekre, ahogy hagyományos mezőgazdasági munkaerőre sem. A vertikális földművesek szigorúan csak fertőtlenítő zuhany után, laboratóriumi köpenyben léphetnek be a káposzták közé. Mivel a farmokat teljesen lefedik digitális mérőrendszerekkel, ha a növények esetleg mégis megfertőződnének, az rögtön kimutathatóvá válik, így kemikáliák nélkül sem kell attól tartani, hogy esetleg odavész az egész termés.

A növények hidroponikus (tápfolyadékos) vagy aeroponikus (tápanyagpermetes) termesztési rendszerben nőnek, amely által a hagyományos mezőgazdasághoz képest 70 százalékkal, illetve 90 százalékkal kevesebb vízre van szükségük. A harmadik megoldás, az akvapónia pedig halak ürülékét használja trágyaként egy szinte teljesen zárt, szennyezésmentes körforgásos rendszerben. A vertikális gazdaságok nem elhanyagolható előnye, hogy képesek a szenyvíztisztításra is. Jelenleg a globális tiszta édesvíz-készleteinknek körülbelül a 70 százalékát használja fel a mezőgazdasági termelés, miközben egyre nyilvánvalóbbá válik, hogy a Föld kezdi visszafordíthatatlanul kimeríteni a ivóvízforrásait.

Városi önellátás

A vertikális kertészetek helyben termett áruja a szállítás-tárolás minőségcsökkentő tényezőit is kiküszöböli. A második legnagyobb amerikai áruházlánc, a Target a bevásárlóközpontok tetején termesztett zöldségeit kínálja vásárlóinak.

Az épületekbe telepített farmok közösségi jellege a nagyvárosi elidegenedésre is gyógyír lehet: az újhullámos startup-mezőgazdaság egyik élharcosa Kimbal Musk (a Tesla-alapító Elon öccse) Big Green nevű edukációs kertjei után tavaly indította el Brooklynban saját vertikális farm-központját, a Square Rootsot. Itt csapatával átalakított hajókonténerekben termesztenek zöldségeket, illetve tartanak workshopokat a téma iránt érdeklődő fiatal vállalkozóknak.

Kimbal biztosra veszi, hogy egyre több urbánus, egyetemet végzett fiatal hagyja majd ott az irodai munkát, hogy beálljon a városi gazdák közé, és segítse az új mezőgazdasági infrastruktúra kiépítését. Azt mondja, hogy „a technológia rengeteg csodálatos dolgot hozott az elmúlt években, de épp annyit ártott a közösségi kapcsolatoknak” és ezek a farmok „újra közösségbe szervezhetik majd a városlakókat”.

Musk brooklyni konténerjei nagyjából egy hektárnyi leveles zöldséget termelnek egyenként, míg más farmok, mint a New Jersey-i Bowery a hagyományos gazdaságok négyzetméterre bontott termelőkapacitásának százszorosára képesek. A Spread nevű napi 30 ezer fej salátát előállító farm a felhasznált víz 98 százalékát újrahasznosítja.

Valódi alternatíva vagy urbánus hóbort?

Stan Cox biológus, az USA Mezőgazdasági Minisztériumának búzagenetikusa az induláskor azzal kritizálta a koncepciót, hogy számításai szerint az USA-ban termelt összes zöldség (a mezőgazdasági össztermelés 1,6 százaléka) vertikális gazdaságokba történő előállításához nagyjából 105 ezer Empire State Buildingre volna szükség, valamint az ország felét ellátó villamosenergiára.

Bár az elmúlt években energiatakarékos fejlesztései miatt a bírálat egy része már nem áll, az viszont továbbra is igaz, hogy a farmok még mindig leginkább csak gyors növésű leveles zöldségeket (fejes salátát, rukkolát, spenótot, leveles kelt és fűszernövényeket) tudnak költséghatékony módon termelni, a gyümölcsök, vagy a gabonafélék toronyházi megjelenése még várat magára, de nem is valószínű, hogy a metropoliszokban vaéaha is sor kerül szüretre vagy aratásra.

A leveles zöldségeknek viszonylag kevés fényre van szükségük, ami kritikus pont a vertikális farmoknál, ugyanis energiaszükségletük legnagyobb részét a napfény pótlására használt mesterséges világítás teszi ki. És bár a technológia fejlődésével (például az egyes növények számára szükséges frekvenciára beállított LED világítással) ezek a költségek folyamatosan csökkennek, még mindig sokat kell tenni azért, hogy gazdaságosabb legyen a beltéri termesztés. Paradicsom, uborka, paprika, és néhány gyümölcs, mint az eper (vagy szamóca) általában már most a kínálat része. Az éttermek a minőség miatt hajlandóak áldozni ezekre. Ráadásul a leveles zöldségekhez már egyre barátságosabb áron juthatnak hozzá a vásárlók: a Bowery például 4 dollárért árulja 150 grammos kiszerelésben a vertikális áruit.

Feltörekvő beltériek

A jelenlegi legnagyobb beltéri vertikális gazdaság a New Jersey-i Aerofarms 6400 négyzetméteren termel majdnem 1 millió kilogramm friss zöldséget évente, ami területre bontva a hagyományos gazdaságok termelésének 130-szorosa.

A 2017-ben indult Plenty startup (amely Jeff Bezost is a befektetői között tudhatja és nemrégiben csábította magához a Tesla korábbi akkumulátortechnológiáért felelős igazgatóját) tavaly ősszel húzott fel egy 9200 négyzetméteres farmot Seattle mellett, és a tervei között áll, hogy vertikális csodafarmot telepítsen a Föld minden egymilliónál népesebb városa mellé (összesen nagyjából 500-at).

Bár jelenleg még nem állnak a növényekkel tömött üvegházak, de Stockholmban már épül a Plantagon névre keresztelt 60 méter magas „növénykarcoló”, amit a tervek szerint 2020-re fognak befejezni, Sanghaj pedig egy teljes önellátó öko-városrészt építését tervezi, ahogy Dubaj is, ahol a lakóházak a farmépületek közvetlen szomszédságában állnak majd.

Tény az is, hogy 2016-ról 2017-re 653 százalékkal, 36 millió dollárról 271 dollárra nőtt a befektetések összege a szektorban, közösségi finanszírozásból pedig 28 millió dollárt szedtek össze a vertikális kertészetek. A predikciók szerint 2022-re pedig a szektor értéke 6,6 milliárd dollárra nőhet.