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Smart vs vertical farm: il futuro del cibo P4

David Tal, editore, futurista
@DavidTalWrites
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Mar, 09 / 15 / 2020 - 08: 13

Per molti versi, le fattorie di oggi sono anni luce più avanzate e complesse di quelle di una volta. Allo stesso modo, gli agricoltori di oggi sono anni luce più smaliziati e informati di quelli di una volta.

Al giorno d'oggi, una tipica giornata di 12-18 ore per gli agricoltori, comporta una gamma molto intricata di attività, tra cui l'ispezione costante dei campi coltivati e del bestiame; manutenzione regolare di attrezzature e macchinari agricoli; ore di funzionamento di dette apparecchiature e macchinari; gestione dei braccianti (sia lavoratori temporanei che familiari); incontri con vari specialisti e consulenti agrari; monitorare i prezzi di mercato ed effettuare ordini con fornitori di mangimi, sementi, fertilizzanti e combustibili; chiamate di vendita con acquirenti di colture o bestiame; e poi pianificare il giorno successivo mentre ci si prende un po' di tempo per rilassarsi. Tieni presente che questo è solo un elenco semplificato; probabilmente mancano molti compiti specializzati unici per i tipi di colture e bestiame gestiti da ciascun agricoltore.

Lo stato degli agricoltori oggi è il risultato diretto delle forze di mercato che esercitano un'enorme pressione sul settore agricolo affinché diventi più produttivo. Vedete, mentre la popolazione mondiale è salita alle stelle negli ultimi decenni, anche la domanda di cibo è aumentata alle stelle. Questa crescita ha innescato la creazione di più varietà di colture, gestione del bestiame, nonché macchine agricole più grandi, più complesse e incredibilmente costose. Queste innovazioni, pur consentendo agli agricoltori di produrre più cibo che mai nella storia, hanno anche spinto molti di loro a indebitarsi pesantemente e senza fondo per permettersi tutti gli aggiornamenti.

Quindi sì, essere un agricoltore moderno non è facile. Devono non solo essere esperti in agricoltura, ma anche tenersi al passo con le ultime tendenze in tecnologia, affari e finanza solo per rimanere a galla. L'agricoltore moderno potrebbe essere solo il lavoratore più altamente qualificato e versatile tra tutte le professioni là fuori. Il problema è che essere un agricoltore sta per diventare molto più difficile in futuro.

Dalle nostre precedenti discussioni in questa serie Future of Food, sappiamo che la popolazione mondiale è destinata a crescere di altri due miliardi di persone entro il 2040, mentre il cambiamento climatico ridurrà la quantità di terra disponibile per coltivare cibo. Ciò significa (sì, hai indovinato) gli agricoltori dovranno affrontare l'ennesima massiccia spinta del mercato per diventare ancora più produttivi. Parleremo abbastanza presto del cupo effetto che questo avrà sulla fattoria di famiglia media, ma iniziamo con i nuovi giocattoli scintillanti con cui gli agricoltori potranno giocare per primi!

L'ascesa della fattoria intelligente

Le aziende agricole del futuro devono diventare macchine per la produttività e la tecnologia consentirà agli agricoltori di raggiungere proprio questo obiettivo monitorando e misurando tutto. Cominciamo con il Internet delle cose—una rete di sensori collegati a ogni pezzo di attrezzatura, animale da fattoria e lavoratore che ne monitora costantemente la posizione, l'attività e la funzionalità (o anche la salute quando si tratta di animali e lavoratori). I dati raccolti possono quindi essere utilizzati dal centro di comando centrale dell'azienda agricola per ottimizzare il movimento e le attività svolte da ogni elemento connesso.

In particolare, questo Internet of Things su misura per la fattoria sarà connesso al cloud, dove i dati potranno essere condivisi con una varietà di servizi mobili e società di consulenza orientati all'agricoltura. Per quanto riguarda i servizi, questa tecnologia può includere app mobili avanzate che forniscono agli agricoltori sia dati in tempo reale sulla produttività della loro azienda agricola che registrazione di ogni azione eseguita durante il giorno, aiutandoli a tenere un registro più accurato per pianificare il lavoro del giorno successivo. Inoltre, può anche includere un'app che si collega ai dati meteorologici per suggerire i tempi opportuni per seminare terreni agricoli, spostare il bestiame al chiuso o raccogliere colture.

Dal punto di vista della consulenza, le aziende specializzate possono aiutare le aziende agricole più grandi ad analizzare i dati raccolti per generare approfondimenti di livello superiore. Questo aiuto può includere il monitoraggio dello stato di salute in tempo reale di ogni singolo animale da allevamento e la programmazione degli alimentatori automatici dell'allevamento per fornire l'esatto mix nutritivo di alimenti per mantenere questi animali felici, sani e produttivi. Inoltre, le aziende possono anche determinare la composizione stagionale del suolo dell'azienda in base ai dati e quindi suggerire varie nuove colture di superfood e di biologia sintetica (synbio) da piantare, sulla base dei prezzi ottimali previsti nei mercati. All'estremo, le opzioni per rimuovere del tutto l'elemento umano potrebbero anche derivare dalla loro analisi, sostituendo i braccianti con diverse forme di automazione, ad esempio i robot.

Un esercito di robot dal pollice verde

Mentre le industrie sono diventate più automatizzate negli ultimi decenni, l'agricoltura è stata lenta nel tenere il passo con questa tendenza. Ciò è in parte dovuto agli elevati costi di capitale legati all'automazione e al fatto che le fattorie sono già abbastanza costose senza tutta questa tecnologia di alto livello. Ma poiché questa tecnologia e meccanizzazione di alto livello diventeranno più economiche in futuro, e poiché più soldi per gli investimenti inonderanno l'industria agricola (per trarre vantaggio dalla carenza alimentare globale causata dal cambiamento climatico e dalla crescita della popolazione), la maggior parte degli agricoltori troverà nuove opportunità per attrezzarsi .

Tra i nuovi giocattoli costosi, gli agricoltori gestiranno le loro fattorie con droni agricoli specializzati. In effetti, le fattorie di domani potrebbero vedere dozzine (o sciami) di questi droni volare intorno alle loro proprietà in qualsiasi momento, svolgendo un'ampia gamma di compiti, come: monitoraggio della composizione del suolo, della salute delle colture e dei sistemi di irrigazione; far cadere fertilizzanti, pesticidi ed erbicidi extra su aree problematiche pre-identificate; agire come un cane da pastore che guida il bestiame ribelle alla fattoria; spaventare o addirittura abbattere specie animali affamate di raccolto; e fornendo sicurezza tramite una costante sorveglianza aerea.

Un altro punto interessante è che i trattori di domani saranno probabilmente dottorandi muscolosi rispetto ai vecchi trattori fidati di oggi. Queste trattori intelligenti—sincronizzato con il centro di comando centrale della fattoria—attraverserà autonomamente i campi della fattoria per arare con precisione il terreno, piantare i semi, spruzzare i fertilizzanti e successivamente raccogliere i raccolti.

Una varietà di altri robot più piccoli potrebbe eventualmente popolare queste fattorie, assumendo sempre più ruoli che normalmente svolgono i braccianti stagionali, come raccogliere individualmente frutti da alberi o viti. Stranamente, potremmo anche vedere api robot nel futuro!

Futuro dell'azienda agricola di famiglia

Mentre tutte queste innovazioni suonano sicuramente impressionanti, cosa possiamo dire del futuro degli agricoltori medi, in particolare di quelli che possiedono fattorie familiari? Riusciranno queste fattorie, tramandate di generazione in generazione, a rimanere intatte come "fattorie familiari"? O scompariranno in un'ondata di acquisizioni aziendali?

Come accennato in precedenza, i prossimi decenni presenteranno una sorta di miscuglio per l'agricoltore medio. Il previsto boom dei prezzi alimentari significa che i futuri agricoltori potrebbero ritrovarsi a nuotare in contanti, ma allo stesso tempo, i crescenti costi di capitale per la gestione di un'azienda agricola produttiva (a causa di costosi consulenti, macchine e semi di synbio) potrebbero annullare quei profitti, lasciandoli non meglio di oggi. Sfortunatamente per loro, le cose possono ancora peggiorare; con il cibo che diventa un bene così caldo su cui investire entro la fine degli anni '2030; questi agricoltori potrebbero anche dover combattere feroci interessi aziendali solo per mantenere le loro fattorie.

Quindi, dato il contesto presentato sopra, dobbiamo analizzare tre possibili percorsi che i futuri agricoltori potrebbero intraprendere per sopravvivere al mondo affamato di cibo di domani:

In primo luogo, gli agricoltori che più probabilmente manterranno il controllo delle loro aziende agricole familiari saranno quelli abbastanza esperti da diversificare i loro flussi di reddito. Ad esempio, oltre a produrre cibo (coltivazioni e bestiame), mangimi (per nutrire il bestiame) o biocarburanti, questi agricoltori, grazie alla biologia sintetica, potrebbero anche coltivare piante che producono naturalmente plastica organica o prodotti farmaceutici. Se sono abbastanza vicini a una grande città, possono persino creare un marchio distintivo attorno al loro prodotto "locale" da vendere a un premio (come ha fatto questa famiglia di agricoltori in questa grande Profilo NPR).

Inoltre, con la pesante meccanizzazione delle fattorie di domani, un singolo agricoltore può e gestirà quantità sempre maggiori di terra. Ciò fornirà alla famiglia di agricoltori uno spazio per offrire una varietà di altri servizi sulle loro proprietà, inclusi asili nido, campi estivi, bed and breakfast, ecc. A un livello più ampio, gli agricoltori possono persino convertirsi (o noleggiare) una parte della loro terra per produrre energia rinnovabile attraverso il solare, l'eolico o la biomassa e venderli alla comunità circostante.

Ma ahimè, non tutti gli agricoltori saranno così imprenditori. La seconda coorte di contadini vedrà la scritta sul muro e si rivolgerà l'una all'altra per rimanere a galla. Questi agricoltori (con la guida di lobbisti agricoli) formeranno massicci collettivi di agricoltori volontari che opereranno in modo simile a un sindacato. Questi collettivi non avranno nulla a che fare con la proprietà collettiva della terra, ma avranno tutto a che fare con la generazione di potere d'acquisto collettivo sufficiente per spremere sconti pesanti su servizi di consulenza, macchinari e semi avanzati. Quindi, in breve, questi collettivi manterranno bassi i costi e manterranno le voci degli agricoltori ascoltate dai politici, tenendo anche sotto controllo il crescente potere di Big Agri.

Infine, ci saranno quei contadini che decideranno di gettare la spugna. Ciò sarà particolarmente comune tra quelle famiglie di agricoltori in cui i bambini non hanno alcun interesse a continuare la vita agricola. Fortunatamente, queste famiglie almeno si ritireranno con un gruzzolo considerevole vendendo le loro fattorie a società di investimento concorrenti, hedge fund, fondi sovrani e aziende agricole su larga scala. E a seconda della portata delle tendenze sopra descritte e nelle parti precedenti di questa serie Future of Food, questa terza coorte potrebbe essere solo la più grande di tutte. In definitiva, la fattoria di famiglia potrebbe diventare una specie in via di estinzione entro la fine degli anni '2040.

L'ascesa della vertical farm

Agricoltura tradizionale a parte, c'è una forma di agricoltura radicalmente nuova che sorgerà nei prossimi decenni: l'agricoltura verticale. A differenza dell'agricoltura degli ultimi 10,000 anni, l'agricoltura verticale sta introducendo la pratica di impilare più fattorie una sopra l'altra. Sì, all'inizio sembra là fuori, ma queste fattorie possono svolgere un ruolo chiave nella sicurezza alimentare della nostra popolazione in crescita. Diamo un'occhiata più da vicino a loro.

Le fattorie verticali sono state rese popolari dal lavoro di Dickson Despommier e alcuni sono già in costruzione in tutto il mondo per testare il concetto. Esempi di fattorie verticali includono: Nuvege a Kyoto, Giappone; Sky Green a Singapore; Terrasfera a Vancouver, nella Columbia Britannica; Plantagono a Linkoping, Svezia; e Vendemmia Verticale a Jackson, nel Wyoming.

La fattoria verticale ideale assomiglia a questo: un grattacielo in cui la maggior parte dei piani è dedicata alla coltivazione di varie piante in aiuole impilate orizzontalmente l'una sull'altra. Questi letti sono alimentati da un'illuminazione a LED personalizzata per l'impianto (sì, questa è una cosa), insieme all'acqua infusa di sostanze nutritive fornita dall'aeroponica (ideale per le colture di radici), dall'idroponica (meglio per verdure e frutti di bosco) o dall'irrigazione a goccia (per i cereali). Una volta completamente cresciuti, i letti vengono impilati su un nastro trasportatore per essere raccolti e consegnati ai centri abitati locali. Per quanto riguarda l'edificio stesso, è completamente alimentato (cioè a emissioni zero) da una combinazione di finestre che raccolgono energia solare, generatori geotermici e digestori anaerobici che possono riciclare i rifiuti in energia (sia dell'edificio che della comunità).

Sembra fantasioso. Ma quali sono comunque i reali vantaggi di queste vertical farm?

In realtà ce ne sono alcuni, i vantaggi includono: nessun deflusso agricolo; produzione agricola per tutto l'anno; nessuna perdita di raccolto a causa di eventi meteorologici avversi; utilizzare il 90 per cento in meno di acqua rispetto all'agricoltura tradizionale; non sono necessari prodotti chimici agricoli per pesticidi ed erbicidi; nessuna necessità di combustibili fossili; bonifica le acque grigie; crea posti di lavoro locali; fornisce prodotti freschi per gli abitanti dei centri urbani; può utilizzare le proprietà delle città abbandonate e può coltivare biocarburanti o droghe di origine vegetale. Ma non è tutto!

Il trucco di queste fattorie verticali è che eccellono nel crescere il più possibile nel minor spazio possibile. Un acro coperto di una fattoria verticale è più produttivo di 10 acri all'aperto di una fattoria tradizionale. Per aiutarti ad apprezzarlo un po' di più, Despommier stati che ci vorrebbero solo 300 piedi quadrati di spazio interno coltivato, le dimensioni di un monolocale, per produrre cibo a sufficienza per un singolo individuo (2,000 calorie a persona, al giorno per un anno). Ciò significa che una fattoria verticale alta circa 30 piani delle dimensioni di un isolato potrebbe facilmente sfamare fino a 50,000 persone, in pratica la popolazione di un'intera città.

Ma probabilmente il maggiore impatto che le aziende agricole verticali potrebbero avere è la riduzione della quantità di terreni agricoli utilizzati in tutto il mondo. Immaginate se dozzine di queste fattorie verticali fossero costruite intorno ai centri urbani per nutrire le loro popolazioni, la quantità di terra necessaria per l'agricoltura tradizionale sarebbe ridotta. Quel terreno agricolo non necessario potrebbe quindi essere restituito alla natura e forse aiutare a ripristinare il nostro ecosistema danneggiato (ah, sogni).

La strada da percorrere e le ragioni per i mercati

Per riassumere, lo scenario più probabile per i prossimi due decenni è che le fattorie tradizionali diventeranno più intelligenti; sarà gestito più da robot che da esseri umani e sarà di proprietà di un numero sempre minore di famiglie di agricoltori. Ma poiché il cambiamento climatico diventa spaventoso entro il 2040, le fattorie verticali più sicure ed efficienti alla fine sostituiranno queste fattorie intelligenti, assumendo il ruolo di nutrire la nostra enorme popolazione futura.

Infine, vorrei anche menzionare un'importante nota a margine prima di passare al finale della serie Future of Food: gran parte dei problemi di scarsità alimentare di oggi (e di domani) in realtà non hanno nulla a che fare con il fatto che non coltiviamo abbastanza cibo. Il fatto che molte parti dell'Africa e dell'India soffrano di periodi annuali di fame, mentre gli Stati Uniti stanno affrontando un'epidemia di obesità alimentata da Cheeto la dice lunga. In poche parole, non è che abbiamo un problema di coltivazione del cibo, ma invece un problema di consegna del cibo.

Ad esempio, in molte nazioni in via di sviluppo, tende a esserci una ricchezza di risorse e capacità agricole, ma una mancanza di infrastrutture sotto forma di strade, servizi di stoccaggio e commercio moderni e mercati vicini. Per questo motivo, molti agricoltori in queste regioni coltivano solo cibo a sufficienza per se stessi, dal momento che non ha senso avere eccedenze se marciranno a causa della mancanza di strutture di stoccaggio adeguate, strade per spedire rapidamente i raccolti agli acquirenti e mercati per vendere detti raccolti . (Puoi leggere un ottimo articolo su questo punto a La Verge.)

Va bene ragazzi, siete arrivati fin qui. Ora è finalmente il momento di dare un'occhiata a come sarà la tua dieta nel mondo stravagante di domani. Il futuro del cibo P5.