اخیرا شرکتی در اسکاتلند از مزرعه خود در حالی رو نمایی کرد که ادعا می‌کند محتملا از لحاظ تکنولوژی پیشرفته‌ترین مزرعه‌ی سرپوشیده‌ی دنیا می‌باشد. مزرعه‌ی عمودی شرکت آی‌جی‌اس (Intelligent Growth Solutions)، از هوش مصنوعی و نیروی الکتریکی طراحی‌شده و تکنولوژی‌های ارتباطی بهره می‌برد. این شرکت می‌گوید این مزرعه هزینه‌های انرژی را در قیاس با سایر محیط‌های کشت گلخانه‌ای، تا ۵۰ درصد و هزینه‌های نیروی کار را تا ۸۰ درصد کاهش می‌دهد و می‌تواند بیش از دویست درصد بیشتر از گلخانه‌های سنتی محصول تولید کند.
مزارع عمودی ازین دست، به دنبال به حداقل رساندن مصرف آب و بیشینه کردن بهره‌وری به مدد کشت محصول به روش هیدروپونیک در سازه‌هایی هستند که شرایطی کنترل‌شده دارند و آب غنی‌شده توسط کودهای شیمیایی به صورت حداقل مصرف شده و بدین واسطه به بهترین حالت از هدررفت آن جلوگیری می‌گردد. اما نباید از این نکته غافل ماند که بهره‌وری در مزارع سرپوشیده‌ی عمودی به قیمت مصرف انرژی به مراتب بیشتری تمام می‌گردد که سیستم‌های تامین‌کننده‌ی روشنایی مصنوعی و تنظیم شرایط محیطی طلب می‌نمایند.
کشت و کارهایی که به خاک نیاز ندارند
تخمین زده می‌شود که تا سال ۲۰۵۰، ناگزیر تولید جهانی غذا می‌بایست تا ۷۰ درصد در کشورهای درحال توسعه و تا ۱۰۰ درصد در کشورهای توسعه‌یافته افزایش یابد، تا با روند فعلی رشد جمعیت مطابقت بیابد (براساس اطلاعات تولید از سال ۲۰۰۵ تا ۲۰۰۷). اما تحقق این امر، در کشورهایی که هم‌اکنون هم حداکثر زمین‌های خود را مورد استفاده قرار داده‌اند در سخن ساده می‌باشد. برای مثال ۷۲ درصد از کل اراضی انگلستان، در حال حاضر صرف در امور کشاورزی شده‌اند؛ با این وجود این کشور همچنان نزدیک نیمی از غذای مصرفی خود را از مناطق دیگر وارد می‌نماید. به‌منظور حفاظت از امنیت غذایی داخلی و اجتناب از تخریب زیستگاه‌های طبیعی بجامانده برای تبدیل به اراضی جدید کشاورزی، کشورهایی مانند انگلستان نیازمند آن هستند تا به‌صورتی جدی‌تر به روش‌های جدید تولید محصولات غذایی عطف نظر نمایند.
«کشاورزی شهری» فرصتی منحصربه‌فرد برای کشت محصولات در زمین‌های توسعه‌یافته‌ی شهری ترسیم می‌نماید، تولید داخلی محصولات غذایی را افزایش می‌دهد و فاصله حمل و نقل غذا را به حداقل می‌رساند. از زمان انتشار کتاب دیکسون دیس‌پومیر در سال ۲۰۱۰ تحت عنوان «تغذیه‌ی جهان در قرن ۲۱»، کشاورزی عمودی دیگر تقریبا مترادف با کشاورزی شهری شده است. با آنکه برج‌های کشاورزی که در کتاب دیس‌پومیر تصویر شده بودند هنوز در عمل موفق نشده جامه‌ی واقعیت به‌تن کند؛ اما ایده‌ی کشت محصولات کشاورزی به صورت عمودی توانسته ذهن طراحان و مهندسان را به‌طور همزمان تسخیر کند.
مزرعه روی پشت‌بام در سالفورد انگلستان
به هر روی آنچنان‌که اشاره شد انرژی مورد نیاز در کشاورزی عمودی بسیار بالاتر از سایر روش‌های تولید محصولات غذایی می‌باشد. برای مثال، هر متر مربع از کاهوهایی که در گلخانه‌های سنتی انگلستان پرورش داده می‌شوند، در یک سال به طور تخمینی در حدود ۲۵۰ کیلووات بر ساعت (kWh) انرژی نیاز دارد. در مقایسه، برای کشت همین مقدار از کاهوهایی که در یک مزرعه‌ی عمودی رشد می‌نمایند حدودا ۳۵۰۰کیلووات بر ساعت می‌بایست انرژی مصرف شود. مشخصا، ۹۸ درصد از این مقدار صرف سیستم‌های روشنایی مصنوعی و کنترل دما می‌شود. حتی با کاهشی که توسط شرکت Intelligent Growth Solutions وعده داده شده، تقاضای انرژی بیشتر مزرعه های عمودی همچنان در سطحی بسیار بالا باقی خواهد ماند، که این مسئله موجب می‌شود تا اهمیت کشاورزی عمودی به‌عنوان جایگزینی برای اشکال مرسوم کشاورزی شهری با اما و اگرهایی همراه گردد. با اینکه جهان نیاز دارد تا غذای بیشتری تولید کند، اما از جهتی ناگزیر است تا کاهش مصرف انرژی و تولید گازهای گلخانه‌ای را نیز همچنان در دستور کار قرار دهد.
جایگزین‌های شهری
می‌توان مدعی شد کشاورزی عمودی سرپوشیده تنها راه پرورش محصولات غذایی در شهرها محسوب نمی‌شود. راهکارهای بسیار دیگری نیز برای بهره‌گیری از نور طبیعی وجود دارند؛ از بستر‌های کشت برپاشده در پارک‌ها و باغ‌های عمومی گرفته، تا سیستم آکواپونیک نصب‌شده بر روی پشت‌بام که محصولات کشاورزی را به کمک ماهیان پرورش می‌دهد. همه‌ی این روش‌ها نیازمند انرژی کمتری در قیاس با کشت عمودی هستند، زیرا آنها حداقل به نور مصنوعی نیاز ندارند.
مزرعه آکواپونیک با نور طبیعی
هنگام مشاهده‌ی شهرها از بالا، احتمالا اولین‌چیزی که به چشم می‌آید پشت‌بام‌های مسطحی است که خالی رها شده‌اند؛ در واقع می‌توان گفت این منظره نشان‌دهنده‌ی فرصت‌های کشاورزی استثنائی‌ای است که مورد بی‌توجهی قرار گرفته‌اند. در شهر منچستر انگلستان، سطح پشت‌بام‌های مسطح بلااستفاده، از ۱۳۶ هکتار تجاوز می‌نماید، که این میزان چیزی در حدود یک سوم از فضای داخلی شهر را در بر می‌گیرد.
من‌باب مثال، «Gotham Greens» در نیویورک و «Lufa Farms» در مونترآل، هر دو مزارعی تجاری محسوب می‌شوند که از فضاهای خالی پشت‌بام‌ها برای کشت محصولات غذایی در گلخانه‌های هیدروپونیک با استفاده از نور طبیعی بهره می‌برند. با توجه به موفقیت پروژه‌هایی ازین دست، و فضاهای در دسترس روی پشت‌بام‌ها، بسی عجیب به نظر می‌رسد که بسیاری از شرکت‌ها همچنان به سمت روش‌های کشت‌وکاری گرایش پیدا می‌کنند که نیازمند استفاده از تجهیزات گران‌قیمت و صرف انرژی بسیار برای بهره‌برداری هستند. اگر چه احتمالا گلخانه‌های نصب شده بر پشت‌بام‌ها تا اندازه‌ای محصول کمتری تولید می‌کنند، اما دست‌کم به انرژی‌ای تا ۷۰ درصد کمتر از مزارع عمودی که در آنها از نور مصنوعی برای رشد گیاهان استفاده می‌شود احتیاج دارند.
مزرعه‌ی لوفا بر روی پشت بام
به عنوان فردی که شخصا یک سیستم آکواپونیک را، بر روی پشت‌بام یک ساختمان صنعتی متروکه طراحی و اجرا کرده‌ام، از اینکه چرا شرکت‌ها تا این حد نسبت به فرصت‌هایی که محیط‌های شهری با نور طبیعی برایشان فراهم می‌آورد بی‌توجه هستند متعجب هستم. باور دارم ما می‌بایست بیشتر در جستجوی یافتن پتانسیل‌های محیط‌های با نور طبیعی باشیم پیش‌از آنکه تمام تمرکز و توانمان را صرف سازه‌های تاریکی کنیم که برای تولید محصولات غذایی نیازمند تکنولوژی‌های ویژه، نور مصنوعی و سیستم‌های تهویه‌ی هوا هستند.
در اینکه مزارع عمودی نقش برجسته‌ای در کشاورزی شهری و کشاورزی به طور عام بازی خواهند کرد اما و اگرهایی وجود دارد. اما هنگام توجه به هرگونه روشی برای تولید محصولات غذایی، ما می‌بایست از اثرات و میزان انرژی مصرفی آن آگاه باشیم تا بتوانیم اطمینان حاصل کنیم که راهکار ما پاسخی جامع و پایدار به تقاضای جهانی غذا خواهد بود. کشاورزی عمودی در حال حاضر به انرژی زیادی احتیاج دارد، که امیدواریم با پیشرفت‌های فنی که به مدد فعالیت‌های شرکت‌هایی چون آی.جی.اس حاصل می‌شود این نیاز کمتر شود. اما تا آن‌موقع، کشاورزی عمودی همچنان راه درازی در پیش دارد تا بتواند به عنوان روشی پایدار در کشت‌وکار به رسمیت شناخته شود.
* اندرو جنکینز، محقق دانشکده‌ی محیط‌های طبیعی و مصنوع دانشگاه کویین در بلفاست ایرلند می‌باشد. این مطلب اولین بار در the conversation تحت عنوان «Food security: vertical farming sounds fantastic until you consider its energy use» در سپتامبر ۲۰۱۸ منتشر شده است.
