Smart vs vertikal farms: Future of food P4

På mange måder er nutidens gårde lysår mere avancerede og komplekse end dem fra tidligere. På samme måde er nutidens landmænd lysår mere kyndige og vidende end tidligere.

En typisk 12- til 18-timers-dag for landmænd i dag involverer en meget indviklet række aktiviteter, herunder konstant inspektion af afgrødemarker og husdyr; regelmæssig vedligeholdelse af landbrugsudstyr og maskiner; timers drift af nævnte udstyr og maskineri; ledelse af gårdmænd (både vikarer og familie); møder med forskellige landbrugsspecialister og konsulenter; overvågning af markedspriser og afgivelse af ordrer hos foder-, frø-, gødnings- og brændstofleverandører; salgsopkald med afgrøde- eller husdyrkøbere; og derefter planlægge den næste dag, mens du får noget personlig tid til at slappe af. Husk at dette kun er en forenklet liste; det mangler sandsynligvis en masse specialiserede opgaver, der er unikke for de typer afgrøder og husdyr, hver landmand administrerer.

Landmændenes tilstand i dag er det direkte resultat af markedskræfterne, der lægger et enormt pres på landbrugssektoren for at blive mere produktiv. Du kan se, da verdensbefolkningen steg i vejret i de sidste par årtier, steg efterspørgslen efter mad også i vejret. Denne vækst udløste skabelsen af ​​flere afgrødesorter, husdyrforvaltning samt større, mere komplekse og utroligt dyre landbrugsmaskiner. Disse innovationer, mens de tillod landmændene at producere mere mad end nogensinde før i historien, skubbede også mange af dem til tung, bundløs gæld for at have råd til alle opgraderingerne.

Så ja, det er ikke nemt at være en moderne landmand. De skal ikke kun være eksperter i landbruget, men også holde sig på forkant med de seneste trends inden for teknologi, forretning og finans for bare at holde sig oven vande. Den moderne landmand er måske bare den mest dygtige og alsidige arbejder blandt alle erhvervene derude. Problemet er, at det at være landmand er ved at blive en hel del sværere i fremtiden.

Fra vores tidligere diskussioner i denne Future of Food-serie ved vi, at verdensbefolkningen er indstillet til at vokse med yderligere to milliarder mennesker i 2040, mens klimaændringer vil skrumpe mængden af ​​tilgængelig jord til at dyrke fødevarer. Dette betyder (yup, du gættede det) landmænd vil stå over for endnu et massivt markedsfremstød for at blive endnu mere produktive. Vi taler snart nok om den dystre effekt, dette vil have på den gennemsnitlige familiegård, men lad os starte med det skinnende nye legetøj, som landmændene først kommer til at lege med!

Fremkomsten af ​​den smarte farm

Fremtidens gårde skal blive produktivitetsmaskiner, og teknologien vil gøre det muligt for landmændene at opnå netop det ved at overvåge og måle alt. Lad os starte med Tingenes internet-et netværk af sensorer forbundet til hvert stykke udstyr, husdyr og arbejdere, der konstant overvåger deres placering, aktivitet og funktionalitet (eller endda helbred, når det kommer til dyr og arbejdere). De indsamlede data kan derefter bruges af gårdens centrale kommandocenter til at optimere bevægelsen og de opgaver, der udføres af hvert tilsluttet element.

Især vil dette gårdskræddersyede Internet of Things blive forbundet til skyen, hvor dataene kan deles med en række landbrugsorienterede mobiltjenester og konsulentfirmaer. Hvad angår tjenesterne, kan denne teknologi omfatte avancerede mobilapps, der giver landmænd både realtidsdata om deres bedrifts produktivitet og registrering af hver handling, de udfører i løbet af dagen, hjælper dem med at føre en mere nøjagtig log til at planlægge næste dags arbejde. Derudover kan den også inkludere en app, der forbinder med vejrdata for at foreslå passende tidspunkter for at så landbrugsjord, flytte husdyr indendørs eller høste afgrøder.

På konsulentsiden kan specialiserede firmaer hjælpe større bedrifter med at analysere de indsamlede data for at generere indsigt på højere niveau. Denne hjælp kan omfatte overvågning af sundhedsstatus i realtid for hvert enkelt husdyr og programmering af gårdens autofoderautomater til at levere den nøjagtige ernæringsmæssige foderblanding for at holde disse dyr glade, sunde og produktive. Ydermere kan virksomhederne også bestemme gårdens sæsonbetonede jordsammensætning ud fra dataene og derefter foreslå forskellige nye superfood og syntetisk biologi (synbio) afgrøder at plante, baseret på de optimale priser, der er forudsagt på markederne. I yderste konsekvens kan muligheder for at fjerne det menneskelige element helt opstå fra deres analyse, ved at erstatte gårdmænd med forskellige former for automatisering – dvs. robotter.

En hær af grønne tommelfinger-robotter

Mens industrier er blevet mere automatiserede i løbet af de sidste par årtier, har landbruget været langsom med at følge med denne tendens. Dette skyldes til dels de høje kapitalomkostninger, der er forbundet med automatisering, og det faktum, at bedrifter allerede er dyre nok uden al denne høje teknologi. Men efterhånden som denne høje teknologi og mekanisering bliver billigere i fremtiden, og efterhånden som flere investeringspenge oversvømmer landbrugsindustrien (for at drage fordel af den globale fødevaremangel forårsaget af klimaændringer og befolkningstilvækst), vil de fleste landmænd finde nye muligheder for at værktøj op. .

Blandt det dyre nye legetøj, landmændene vil styre deres bedrifter med, er specialiserede landbrugsdroner. Faktisk kunne morgendagens gårde se snesevis (eller sværme) af disse droner flyve rundt i deres ejendomme på ethvert givet tidspunkt og udføre en lang række opgaver, såsom: overvågning af jordsammensætning, afgrødesundhed og kunstvandingssystemer; droppe ekstra gødning, pesticider og herbicider på forhåndsidentificerede problemområder; agerer som en hyrdehund, der fører egensindige husdyr tilbage til gården; skræmme væk eller endda nedskyde afgrøde-hungrende dyrearter; og yde sikkerhed via konstant luftovervågning.

En anden interessant pointe er, at morgendagens traktorer sandsynligvis vil være modige ph.d.'er i forhold til de gamle, pålidelige traktorer i dag. Disse smart-traktorer—synkroniseret med gårdens centrale kommandocenter — vil autonomt krydse gårdens marker for præcist at pløje jorden, plante frøene, sprøjte gødningen og senere høste afgrøderne.

En række andre mindre robotter kan i sidste ende befolke disse gårde og påtage sig flere og flere af de roller, som sæsonbestemte landarbejdere normalt udfører, såsom individuelt at plukke frugter fra træer eller vinstokke. Mærkeligt nok kan vi endda se robotbier i fremtiden!

Familiegårdens fremtid

Selvom alle disse innovationer helt sikkert lyder imponerende, hvad kan vi så sige om fremtiden for gennemsnitlige landmænd, især dem, der ejer familielandbrug? Vil disse gårde – gennem generationerne – være i stand til at forblive intakte som 'familiegårde'? Eller vil de forsvinde i en bølge af virksomhedsopkøb?

Som skitseret tidligere vil de kommende årtier præsentere en slags blandet pose for den gennemsnitlige landmand. Det forventede boom i fødevarepriserne betyder, at fremtidige landmænd kan finde på at svømme i kontanter, men på samme tid kan de stigende kapitalomkostninger ved at drive et produktivt landbrug (på grund af dyre konsulenter, maskiner og synbio-frø) annullere disse overskud, efterlader dem ikke bedre end i dag. Desværre for dem kan tingene stadig blive værre; med mad, der er blevet en så varm råvare at investere i i slutningen af ​​2030'erne; disse landmænd kan også blive nødt til at kæmpe mod hårde virksomheders interesser bare for at beholde deres bedrifter.

Så givet konteksten præsenteret ovenfor, er vi nødt til at nedbryde tre mulige veje, fremtidige landmænd kan tage for at overleve morgendagens madhungrende verden:

For det første vil de landmænd, der mest sandsynligt vil beholde kontrollen over deres familiebedrifter, være dem, der er kyndige nok til at diversificere deres indkomststrømme. For eksempel, bortset fra at producere fødevarer (afgrøder og husdyr), foder (til at fodre husdyr) eller biobrændstoffer, kunne disse landmænd – takket være syntetisk biologi – også dyrke planter, der naturligt producerer organisk plast eller lægemidler. Hvis de er tæt nok på en større by, kan de endda skabe et karakteristisk brand omkring deres 'lokale' produkt til at sælge til en præmie (som denne landbrugsfamilie gjorde i denne fantastiske NPR profil).

Med den tunge mekanisering af morgendagens gårde kan og vil en enkelt landmand desuden administrere stadig større mængder jord. Dette vil give landbrugsfamilien plads til at tilbyde en række andre tjenester på deres ejendomme, herunder daginstitutioner, sommerlejre, bed-and-breakfasts osv. På et større niveau kan landmænd endda konvertere (eller leje ud) en del af deres jord til at producere vedvarende energi gennem sol, vind eller biomasse og sælge dem til det omgivende samfund.

Men ak, ikke alle landmænd vil være så iværksættere. Den anden landmandskohorte vil se skriften på væggen og vende sig mod hinanden for at holde sig flydende. Disse landmænd (med vejledning af gårdlobbyister) vil danne massive, frivillige landbrugskollektiver, der vil fungere på samme måde som en fagforening. Disse kollektiver vil ikke have noget at gøre med kollektivt ejerskab af jord, men har alt at gøre med at generere nok kollektiv købekraft til at presse store rabatter ud på konsulentydelser, maskiner og avancerede frø. Så kort sagt vil disse kollektiver holde omkostningerne lave og holde landmændenes stemmer hørt af politikerne, samtidig med at Big Agris voksende magt holdes i skak.

Endelig vil der være de landmænd, der beslutter sig for at kaste håndklædet i ringen. Dette vil især være almindeligt blandt de landbrugsfamilier, hvor børnene ikke har nogen interesse i at fortsætte gårdlivet. Heldigvis vil disse familier i det mindste bøje sig med et betydeligt redeæg ved at sælge deres gårde til konkurrerende investeringsselskaber, hedgefonde, suveræne formuefonde og store virksomhedsbedrifter. Og afhængigt af omfanget af de ovenfor beskrevne tendenser, og i tidligere dele af denne Future of Food-serie, kan denne tredje kohorte bare være den største af dem alle. I sidste ende kan familiegården blive en truet art i slutningen af ​​2040'erne.

Fremkomsten af ​​den lodrette gård

Bortset fra traditionelt landbrug er der en radikalt ny form for landbrug, der vil opstå i de kommende årtier: vertikalt landbrug. I modsætning til landbrug fra de sidste 10,000 år introducerer vertikalt landbrug praksis med at stable flere gårde oven på hinanden. Ja, det lyder derude i starten, men disse gårde kan spille en nøglerolle i fødevaresikkerheden for vores voksende befolkning. Lad os se nærmere på dem.

Lodrette gårde er blevet populært af arbejdet med Dickson Despommier og nogle er allerede ved at blive bygget rundt om i verden for at teste konceptet. Eksempler på vertikale gårde omfatter følgende: Nuvege i Kyoto, Japan; Sky Greener i Singapore; TerraSphere i Vancouver, British Columbia; Plantagon i Linköping, Sverige; og Lodret høst i Jackson, Wyoming.

Den ideelle lodrette gård ser nogenlunde sådan ud: Et højhus, hvor størstedelen af ​​etagerne er viet til dyrkning af forskellige planter i bede stablet vandret over hinanden. Disse bede er fodret med LED-belysning, der er tilpasset planten (ja, det er en ting), sammen med næringsstof-infunderet vand leveret af aeroponics (bedst til rodafgrøder), hydroponics (bedst til grøntsager og bær) eller drypvanding (for korn). Når de er fuldt udvoksede, stables bedene på en transportør for at blive høstet og leveret til lokale befolkningscentre. Hvad angår selve bygningen, er den fuldt drevet (dvs. kulstofneutral) af en kombination af vinduer, der samler solenergi, geotermiske generatorer og anaerobe rådnetanke, der kan genbruge affald til energi (både fra bygningen og samfundet).

Lyder fancy. Men hvad er de reelle fordele ved disse vertikale gårde alligevel?

Der er faktisk en del – fordelene inkluderer: ingen afstrømning fra landbruget; afgrødeproduktion året rundt; intet tab af afgrøde fra hårde vejrbegivenheder; bruge 90 procent mindre vand end traditionelt landbrug; ingen agro-kemikalier er nødvendige for pesticider og herbicider; intet behov for fossile brændstoffer; afhjælper gråt vand; skaber lokale arbejdspladser; leverer friske råvarer til indre byboere; kan gøre brug af forladte byejendomme og kan dyrke biobrændstoffer eller planteafledte lægemidler. Men det er ikke alt!

Tricket med disse vertikale gårde er, at de udmærker sig ved at dyrke så meget som muligt inden for så lidt plads som muligt. En indendørs hektar af en lodret gård er mere produktiv end 10 udendørs hektar af en traditionel gård. For at hjælpe dig med at værdsætte dette lidt yderligere, Despommier stater at det kun ville tage 300 kvadratfod opdrættet indendørsareal - på størrelse med en studielejlighed - at producere nok mad til et enkelt individ (2,000 kalorier pr. person, pr. dag i et år). Det betyder, at en lodret gård på omkring 30 etager i størrelsen af ​​en byblok nemt kan brødføde op til 50,000 mennesker - dybest set befolkningen i en hel by.

Men den største effekt, vertikale gårde kunne have, er nok at reducere mængden af ​​landbrugsjord, der bruges rundt om i verden. Forestil dig, at hvis dusinvis af disse vertikale gårde blev bygget omkring bycentre for at brødføde deres befolkninger, ville mængden af ​​jord, der er nødvendig for traditionelt landbrug, blive reduceret. Det unødvendige landbrugsjord kunne derefter returneres til naturen og muligvis hjælpe med at genoprette vores beskadigede økosystem (ah, drømme).

Vejen frem og sagen for markeder

For at opsummere er det mest sandsynlige scenarie for de næste to årtier, at traditionelle gårde bliver klogere; vil blive styret mere af robotter end mennesker, og vil blive ejet af færre og færre landmandsfamilier. Men efterhånden som klimaændringerne bliver skræmmende i 2040'erne, vil sikrere og mere effektive vertikale farme i sidste ende erstatte disse smarte farme og overtage rollen som at brødføde vores enorme fremtidige befolkning.

Til sidst vil jeg også gerne nævne en vigtig sidebemærkning, før vi går videre til Future of Food-seriens finale: meget af dagens (og morgendagens) fødevaremangelproblemer har faktisk intet at gøre med, at vi ikke dyrker nok mad. Den kendsgerning, at mange dele af Afrika og Indien lider af årlige perioder med sult, mens USA har at gøre med en Cheeto-drevet fedmeepidemi taler meget. Kort sagt er det ikke, at vi har et fødevaredyrkningsproblem, men derimod et fødevareleveringsproblem.

I mange udviklingslande plejer der for eksempel at være et væld af ressourcer og landbrugskapacitet, men mangel på infrastruktur i form af veje, moderne lager- og handelstjenester og nærliggende markeder. På grund af dette dyrker mange landmænd i disse regioner kun mad nok til sig selv, da det ikke nytter noget at have overskud, hvis de vil rådne på grund af mangel på ordentlige lagerfaciliteter, veje til hurtigt at sende afgrøder til købere og markeder til at sælge de nævnte afgrøder. . (Du kan læse et godt indlæg om dette punkt på The Verge.)

Okay, I er nået så langt. Nu er det endelig tid til at tage et kig på, hvordan din kost vil se ud i morgendagens skøre verden. Future of Food P5.

Future of Food-serien

Klimaændringer og fødevaremangel | Future of Food P1

Vegetarer vil regere efter kødchokket i 2035 | Future of Food P2

GMO'er og superfoods | Future of Food P3

Din fremtidige diæt: insekter, in-vitro-kød og syntetiske fødevarer | Future of Food P5