Il futuro della coltivazione sarà indoor?

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Il futuro della coltivazione sarà indoor?

Coronavirus e cambiamenti macroeconomici renderanno la coltivazione indoor l'unica scelta possibile?

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Si prevede che la popolazione globale raggiungerà le 9.7 miliardi di unità entro il 2050, e si stima che la produzione mondiale di cibo dovrà crescere del 70% entro i prossimi 30 anni. Può tornare utile la coltivazione indoor?

Ci sono ancora tante sfide da affrontare prima dover fare i conti con quella della carenza di cibo, primo tra tutti il COVID19, l’aumento delle temperature globali e le carestie ad esso collegate. Questi ostacoli stanno rendendo inefficaci e imprevedibili i risultati dei metodi di coltivazione tradizionali.

La coltivazione tradizionale è stata colpita duramente dalla pandemia di COVID-19. Stando a quanto dice la FAO, le chiusure dei confini, le quarantene e le interferenze sulle catene di produzione stanno limitando l’accesso di cibo ad alcune popolazioni, soprattutto nei paesi colpiti più duramente dal virus, oppure affette da alti livelli di insicurezza alimentare.

C’è una crescente opinione condivisa che l’industria della agricoltura debba adattarsi per utilizzare meno acqua e sostanze chimiche, rendere i raccolti meno vulnerabili agli eventi climatici e avere un rendimento maggiore. Parte della risposta porebbe risiedere nelle start-up emergenti che puntano a coltivare piante indoor, dove le condizioni di crescita possono essere meglio controllate.

La tecnologia di agricoltura indoor nel 2016 ha generato un giro d’affari di €19.9 miliardi, e si prevede che raggiunga i €33.7 miliardi di euro entro il 2022. I rendimenti di questa tecnologia sono molto più alti dei metodi più tradizionali. Il raccolto da agricoltura indoor può essere coltivato in tre dimensioni, piuttosto che due (si può andare in verticale) e può essere cresciuto tutto l’anno indipendentemente dalle condizioni atmosferiche esterne.

Coltivare indoor usando l'intelligenza artificiale, l'esempio di Square Roots

Ad esempio, una farm indoor di Square Roots produce annualmente lo stesso ammontare di cibo di un campo da 1.2 ettari, ma utilizzando soltanto una area di appena 0.00315 ettari (31.5m2). Questo rendimento è ottenuto crescendo le piante a 90 gradi, e usando una intelligienza artificiale (IA) per assicurarsi che l’ambiente sia ottimale per ogni specifica pianta, prendendosi anche cura delle temperature notturne e della quantità di anidride carbonica necessaria alla crescita.

"Le nostre farm indoor sono ecosistemi viventi, che sia dattano costantemente per mantenere un clima ottimale per crescere raccolti specifici. Siamo in grado di capire come i cambiamenti nel clima possano impattare sul rendimento, il gusto e la forma"

Non solamente la coltivazione indoor può aiutare ad adattarsi a un pianeta che si riscalda, ma ha il potenziale per contribuire a rallentare il cambiamento climatico essendo più ecosostenibile – utilizzando meno acqua e producendo meno emissioni. Le stime variano molto, ma stando alla EPA (Agenzia Statunitense per la protezione ambientale) l’agricoltura sarebbe stata responsabile per il 10% di tutte le emissioni di gas serra nel 2018; e questa industria è stata molto responsabile anche per l’inquinamento dell’acqua.

Le pop-up farm di Square Roots sono costruite in città, spesso alloggiate in container situati nei parcheggi. Riforniscono le comunità locali, il che significa meno emissioni se paragonate alla agricoltura tradizionale, che spesso coinvolge il trasporto del cibo per molti kilometri. Per esempio, a Brooklyn (New York) hanno un container che rifornisce 100 negozi nel raggio di 7km dalla farm.

Coltivazione di orti urbani con Plenty

Al quartier generale di Plenty, le foglioline verdi utilizzano l’1% della terra e il 5% dell’acqua che si usano nei sistemi di coltivazione tradizionale, dichiara Matt Barnard, Co-Fondatore di Plenty.

La farm indoor di AeroFarms in New Jersey produce molte piante tra cui baby cavoli, baby rucola e baby crescione utilizzando il 95% di acqua in meno della agricoltura tradizionale, estendendosi sull’1% della superficie richiesta di solito. Il raccolto cresce sotto una luce LED, senza pesticidi, e utilizza solamente una frazione del fertilizzante usato tradizionalmente.

La direttrice Marketing Alina Zolotareva dice che sono in grado di produrre cibo ready-to-eat che non richiede risciacquo, appunto per ridurre l’utilizzo d’acqua.
“Questa è una innovazione trasformazionale per l’agricoltura” racconta”appunto perchè l’accesso all’acqua potabile è una delle sfide più importanti al giorno d’oggi”.

Come per i meno kilometri percorsi e la minore acqua utilizzata, la coltivazione indoor non richiede l’utilizzo di pesticidi. Tutto ciò è un beneficio per l’ambiente e la salute umana, perchè elimina i rischi derivanti dalla contaminazione dell’acqua, ed è in linea con la crescente richiesta da parte dei consumatori di cibi che non utilizzino gli OGM.

Il nostro sistema di sensori si assicura che la pianta riceva la giusta quantità di acqua pura, e l'acqua in eccesso è riciclata attraverso un sistema di irrigazione a circuito chiuso, ottenendo così un minore consumo d'acqua e nessun rifiuto prodotto

Nanobolle per l'agricoltura, la soluzione di Moleaer per la coltivazione indoor

Abbiamo poi esempi di altre start-up che utilizzano la tecnologia delle nanobolle, come Moleaer, che ha permesso a più di 100 farm indoor di connettere i loro sistemi di irrigazione a dei generatori che forniscono ossigeno usando gas contenenti cavità grandi qualche micron, fornendo acqua senza sostanze chimiche alle radici. Queste nanobolle fanno ottenere radici più sane, piante più resilienti e raccolti con rendimenti maggiori, dichiara Nick Dyner, Amministratore delegato di Moleaer.

"La nostra efficienza nel trasferimento dell'ossigeno fornisce la soluzione a costo più efficace per alzare i livelli di ossigeno nell'acqua, che in ritorno promuove la formazione di batteri utili e lo sviluppo della radice."

La compagnia sta anche lavorando a un nuovo progetto di ricerca promosso da NASA per l’agricoltura spaziale, esplorando come gli astronauti nella Stazione Spaziale Internazionale riescano a crescere il loro stesso cibo in assenza di gravità utilizzando la tecnologia a nanobolle.

Ovviamente ci sono preoccupazioni riguardanti il fatto che sia un investimento eccessivo, ma Dyner dice che Moleaer ha vari sistemi ed è accessibile a farm idroponiche di tutte le dimensioni, sia con soluzioni high che low tech. Qualche prodotto comunque, richiede che i piantatori siano collegati a una fonte esterna di ossigeno, che deve provenire da una ditta di fornitura gas oppure un generatore di ossigeno in loco, anch’esso fornibile da Moleaer.

"In molti casi gli agricoltori tradizionali potrebbero guadagnare di più utilizzando la nostra tecnologia, appunto perchè l'investimento di capitali necessario è significativamente inferiore rispetto alle tecnologie di coltivazioni avanzate disponibili oggi, che tipicamente sono fuori dalla portata di un normale agricoltore"

“La tecnologia a nanobolle è economicamente efficace, senza necessità di utilizzo di sostante chimiche, e scalabile, permettendo ai coltivatori di aumentare i rendimenti e diminuire il tempo di coltivazione – tutto ciò sarà obbligatorio per sostenere la popolazione in crescita del futuro” aggiunge Dyner.

Peggs dice che Square Roots si sta anche assicurando che la sua tecnologia produca nuove opportunità lavorative per i giovani che vivono nelle aree urbane.

"Se sei un giovane agriocoltore a Square Roots, la nostra App ti darà tutte le indicazioni; cosa sta crescendo, in che condizione si trova, di cosa c'è bisogno di oggi "in base al ciclo di crescita". Attraverso la nostra App e al nostro programma di addestramento siamo in grado di portare nuova gente nella nostra squadra, persino a persone senza esperienza in orticoltura, e prepararle alla mansione in appena sei settimane

Ma nonostante sia una alternativa in crescita nelle città, Barnard prevede che il pubblico sarà principalmente formato da argicoltori tradizionali.

"Il mondo ha ancora bisogno del campo, e avrà bisogno del campo per sempre. Supportiamo la coltivazione nei campi integrandolo con le nostre soluzioni. Col tempo, i sistemi di coltivazione indoor saranno sempre più accessibili ed economici. Sia la coltivazione nei campi che quella indoor saranno necessarie per soddisfare la domanda globale di cibo"

Gotham Greens e le sue serre urbane

Viraj Puri, Co-Fondatore e Amministratore delegato di Gotham Greens, una impresa pionieristica nel campo della agricoltura urbana indoor che opera su oltre 50mila metri quadri di serre in 5 stati USA, rimarca che “Crescere i prodotti indoor ha un ruolo fondamentale da giocare nel futuro di una crescita ecosostenibile di cibo. Anche se la coltivazione indoor non rappresenta il futuro della produzione per tutti i prodotti freschi, per certi tipi di raccolti quali pomodori, cetrioli, piante a foglie verdi ed erbe avrà sicuramente una fetta maggiore. Sempre i più i consumatori riconoscono l’affidabilità, la consistenza e l’alta qualità delle verdure prodotte in serra, e che sono coltivate in prossimita dei maggiori centri urbani utilizzando meno risorse naturali. Altri prodotti di agricoltura come grano, frutta, o tuberi non possono ancora essere prodotti con queste tecnologie.”

Anche se, Dyner prevede che, in futuro buona parte della agricoltura dovrà traslocare indoor, su farm verticali e serre idroponiche – utilizzando la pratica di crescere il raccolto in livelli disposti verticalmente – nelle aree urbane.
“Queste premesse permetteranno alla agricoltura tradizionale di passare a condizioni di raccolta controllate, riducendo il rischio di esposizione a condizioni climatiche avverse” aggiunge.

Start-up come Square Roots, Plenty e AeroFarms attualmente utilizzando la coltivazione verticale, che è una forma di coltivazione indoor che fa affidamento a illuminazione artificiale come luci a LED, invece di dipendere dalla luce del sole.

Coltivazione verticale in contesti high tech, conviene?

Altre compagnie di coltivazione indoor, come Gotham Greens crescono i prodotti in serre high tech ricoperte di vetro che utilizzano principalmente la luce del sole per la fotosintesi delle piante. Secondo Puri: “la coltivazione verticale (vertical farming) è una tecnologia ancora in via di sviluppo nel settore della coltivazione indoor, e il costo di mantenimento di tali farms con luci artificiali e aria condizionale non è così cost effective come l’utilizzo della luce naturale”

Agricoltura tradizionale e indoor possono coesistere?

“La tecnologia delle serre indoor è stata operativa in tutto il mondo per trent’anni, e ha dato prova di essere una via economicamente percorribile.” Aggiunge.

Nondimeno, le start up di coltivazione indoor, onestamente, non si vedono come distruttive, ma si vedono nella stessa parte delle coltivazioni tradizionali, per una causa comune.

“Il vero nemico comune è il sistema di produzione di cibo industriale, che spedisce cibo da una parte all’altra del mondo, piuttosto che produrre localmente la verdura” Peggs aggiunge.


Le farm indoor non lavorano nemmeno in competizione tra di loro, ma collaborano attivamente formando reti di lavoro che condividono informazioni. Per esempio, AeroFarms sta raccogliendo dati su un progetto di ricerca con la ONG Foundation for Food & Agricolture per capire meglio le caratteristiche nutritive e sensoriali delle piante a foglia verde e i benefici per l’intera industria della agricoltura.

Tuttavia, anche se le imprese tradizionali e quelle basate sulla coltivazione indoor utilizzando intelligenze artificiali, non c’è dubbio che quella indoor stia aiutando meglio per raggiungere gli obbiettivi della crescente popolazione mondiale e supportare la coltivazione tradizionale, oltre che aiutare con il riscaldamento globale. Solo uno dei due metodi verrà usato nello spazio – ma c’è spazio per entrambi.

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