της Δάφνης Αυγουστάκη, μεταδιδακτορικής ερευνήτριας ΓΠΑ, Εργαστήριο
Γεωργικών Κατασκευών
Η βιωσιμότητα της χρήσης πόρων στη γεωργία και η ασφάλεια των τροφίμων είναι σημαντικά παγκόσμια προβλήματα που χρήζουν αποτελεσματικής και ολοκληρωμένης αντιμετώπισης. Ο παγκόσμιος πληθυσμός συνεχώς αυξάνεται και οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μέχρι το 2050 θα σκαρφαλώσει περίπου στα 10 δισ. ανθρώπους, που συνεπάγεται 2,4 δισ. περισσότερους ανθρώπους από τώρα που πρέπει να τραφούν (United Nations, Department of Economic and Social Affairs, 2015).
Στη σημερινή εποχή, η γεωργία καταλαμβάνει έκταση ίση με το μέγεθος της Νότιας Αμερικής, έτσι ώστε να μπορέσει να καλύψει την παγκόσμια ανάγκη σίτισης. Ωστόσο, βασιζόμενοι στην προϋπόθεση ότι ένας άνθρωπος χρειάζεται να καταναλώσει περίπου 2.000 θερμίδες ημερησίως, εάν συνεχίσουμε να εφαρμόζουμε τις ίδιες γεωργικές πρακτικές και με τη ραγδαία αύξηση του πληθυσμού, θα χρειαστούμε επιπρόσθετη γη ίση με το μέγεθος της Βραζιλίας για να καλύψουμε την αυξημένη ανάγκη παραγωγής τροφής (Despommier, 2009).
Κλιματική αλλαγή
Επιπλέον, ένα ύψιστης σημασίας παγκόσμιο πρόβλημα που πρέπει να διαχειριστούμε στην εποχή μας είναι η κλιματική αλλαγή και οι επιπτώσεις της. Πιο συγκεκριμένα, η γεωργία είναι ένας από τους κλάδους που θα επηρεαστούν ραγδαία λόγω των έντονων και απρόβλεπτων καιρικών συνθηκών, στη δημιουργία των οποίων όμως έχουν συμβάλει σημαντικά.
Παράγοντες όπως η συνεχόμενη αύξηση της θερμοκρασίας, η υπερβολική χρήση φυτοφαρμάκων και βελτιωτικών, η χρήση 70% του παγκόσμιου πόσιμου νερού (Carey et al., 2016) και η συνεχής μεταφορά και διακίνηση τροφίμων από τις φάρμες στο πιάτο του καταναλωτή συμβάλλουν στη διαρκή μόλυνση και επιβάρυνση της βιοποικιλότητας, καθώς επίσης και στη μειωμένη απόδοση και ποιότητα των καλλιεργειών.
Κάθετες καλλιέργειες
Ταυτόχρονα, σε παγκόσμιο επίπεδο, παρατηρείται μία συνεχώς αυξανόμενη αστικοποίηση με τεράστιες απαιτήσεις κάλυψης αναγκών, αλλά και αύξηση υποδομών και νέων τεχνολογιών. Μία καινούργια τεχνολογία που εισήχθη στην παγκόσμια αγορά πριν από περίπου μία δεκαετία είναι οι κλειστές κάθετες καλλιέργειες (Vertical Farms).
Οι κάθετες καλλιέργειες είναι ένας καινοτόμος τρόπος αστικής καλλιέργειας, σε πλήρως κλειστούς και ελεγχόμενους χώρους. Τα φυτά καλλιεργούνται σε υδροπονικά ή αεροπονικά συστήματα, χωρίς καμία χρήση εδάφους, κάτι που μας επιτρέπει να τοποθετούμε τα φυτά σε πολλαπλά ράφια το ένα πάνω από το άλλο, κάθετα.
Επιπροσθέτως, ο φυσικός φωτισμός (ήλιος) αντικαθίσταται πλήρως με τεχνητό φωτισμό από λάμπες LED, οι οποίες προσφέρουν στα φυτά τα βέλτιστα χαρακτηριστικά φωτισμού, δηλαδή ποιότητα (επιλογή φάσματος), ποσότητα (ένταση φωτονίων που προσπίπτουν στην καλλιέργεια) και διάρκεια (φωτοπερίοδος) (Avgoustaki, 2019). Το υψηλό επίπεδο αεροστεγούς διαμόρφωσης και η υψηλή θερμομόνωση επιτρέπουν στους γεωργούς να καλλιεργούν τα φυτά τους με πλήρη έλεγχο των κλιματικών συνθηκών (θερμοκρασία, υγρασία, CO2) και να οργανώνουν το πρόγραμμα την καλλιέργειας και συγκομιδής τους.
Οι καλλιεργούμενες ομάδες φυτών που συνήθως επιλέγονται μέσα στις κάθετες φάρμες είναι αρωματικά, λουλούδια, πράσινα λαχανικά, μανιτάρια και οποιαδήποτε άλλα φυτά που μπορούν να καλλιεργηθούν σε μεγάλη πυκνότητα φύτευσης αποκτούν μικρό τελικό ύψος και έχουν μικρό κύκλο ζωής, αλλά και υψηλή τιμή πώλησης.
Εμφανώς αποδοτικότερες
Οι κάθετες φάρμες παρουσιάζουν πολύ υψηλότερες αποδόσεις των απαιτούμενων πόρων σε σχέση με την παραδοσιακή γεωργία αγρού, αλλά ακόμα και σε σχέση με ένα κλειστό θερμοκήπιο. Ειδικότερα, οι ανοιχτοί αγροί χρησιμοποιούν 4 με 17 φορές περισσότερα καύσιμα και εκπέμπουν 5 με 17 περισσότερο CO2 μόνο για τη μεταφορά τον τροφίμων από τον αγρό στις πόλεις, σε αντίθεση με τις κάθετες καλλιέργειες που συνήθως τοποθετούνται μέσα στο αστικό δίκτυο για να προσφέρουν τοπική παραγωγή στους τοπικούς καταναλωτές (Jill, 2008).
Οι κάθετες καλλιέργειες μπορούν να επιτύχουν σημαντική εξοικονόμηση νερού από 70%-90% σε σχέση με τον αγρό, εξαιτίας της χρήσης υδροπονικών ή αεροπονικών συστημάτων, τα οποία μπορούν να συλλέξουν το μη απορροφούμενο νερό από τα φυτά και, μέσω κατάλληλων φίλτρων και επεξεργασίας, να το επαναχρησιμοποιήσουν.
Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν οι κάθετες καλλιέργειες είναι η μεγιστοποίηση της παραγωγής ανά μονάδα επιφάνειας, εξαιτίας της πυκνής φύτευσης, της γρηγορότερης συγκομιδής (ακόμη και σε σύγκριση με τα θερμοκήπια), αλλά και λόγω των πολλαπλών κάθετων ραφιών που μας επιτρέπουν να μεγιστοποιήσουμε την παραγωγή.
Ωστόσο, σημαντικό είναι να αναφερθούμε στο γεγονός ότι τέτοιου τύπου γεωργικές μονάδες, λόγω των πολλαπλών λαμπών LED που χρησιμοποιούν αλλά και της πολύωρης λειτουργίας τους, αντιμετωπίζουν μεγάλα λειτουργικά κόστη ηλεκτρισμού. Τέτοια προβλήματα, καθώς και βελτιστοποιήσεις τεχνολογίας, λειτουργίας και εγκατάστασης είναι από τα βασικά ερευνητικά προγράμματα που μελετώνται και επιλύονται στο Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών του Τμήματος Αξιοποίησης Φυσικών Πόρων και Γεωργικής Μηχανικής στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή, Θωμά Μπαρτζάνα.
Κάθετη γεωργία και στην Ελλάδα
Αξίζει να σημειωθεί ότι φάρμες με κάθετες καλλιέργειες έχουν ήδη αρχίσει εδώ και πέντε χρόνια να εμφανίζονται σε όλη την Ευρώπη, με κύρια δραστηριοποίηση στη Γερμανία (Infarms), στη Δανία (Nordic Harvest, Nabo Farms, Next Food), στην Αγγλία (Square Mile Farms) αλλά και στην Ελλάδα (CityCrop), με μικρότερης κλίμακας φάρμες που επιτρέπουν στον καταναλωτή να καλλιεργήσει τα δικά του λαχανικά στο σπίτι με απόλυτο έλεγχο της καλλιεργητικής διαδικασίας.
Σε παγκόσμιο επίπεδο υπάρχει μεγάλη ζήτηση για περαιτέρω ανάπτυξη στον αυτοματισμό και στις πρωτοποριακές τεχνολογίες, με σκοπό την μείωση του κόστους και την αύξηση της παραγωγής. Με αυτόν τον τρόπο, θα διευρυνθούν τα έργα που στοχεύουν στη δημιουργία πιο εφικτών επιχειρηματικών σεναρίων τόσο από οικονομικής όσο και από εμπορικής άποψης.
Η μελλοντική έρευνα είναι απαραίτητη για την ολιστική προσέγγιση και ανάλυση του πλήρους κύκλου ζωής των καλλιεργειών στις κάθετες καλλιέργειες, αλλά και την αντιμετώπιση των προκλήσεων, στοχεύοντας στη βελτιστοποίηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των φρέσκων λαχανικών.
