Există un echilibru între modul de trai și alimentația pe care o adoptă oamenii. Aproximativ 11% din suprafața pământului este folosită pentru agricultură. Urbanizarea reprezintă un proces continuu, iar creșterea populației aduce după sine nevoia de terenuri agricole, asigurarea transportului, punând o amprentă ecologică mai mare, în cazul în care nu putem găsi alte moduri mai eficiente de a hrăni populația lumii.
O soluție benefică ar fi agricultura pe verticală. Culturile vor fi cultivate și stivuite în interior, susținute hidroponic, astfel încât să nu fie nevoie de îngrășământ. Având ca obiectiv evitarea tăierii pădurilor și transformarea acestora în terenuri agricole, producțiile de alimente ar putea fi alocate în regiunile urbane. De asemenea, costurile financiare și ecologice ale transportului de alimente ar trebui să scadă substanțial.
„Puteți realiza culturi perisabile în apropierea casei, pe tot parcursul anului”, spune Choon-Tak Kwon, conducând la ideea unor „alimente mai proaspete, cu prețuri stabile”.
Potrivit Organizației Națiunilor Unite (ONU) pentru Alimentație și Agricultură, conceptul de bază funcționează. Agricultura pe verticală și formele aferente de agricultură urbană reprezintă deja un procent de 15% din producția agricolă mondială. În special, acest randament este dominat de câteva culturi de verze cu frunze, care cresc bine în interior, limitând potențialul de extindere ulterioară.
Pentru ca agricultura urbană să aibă un impact semnificativ asupra conservării habitatelor sălbatice, „diversitatea alimentelor ce pot fi cultivate în interior ar trebui să crească”, argumentează Cathryn O’Sullivan, om de știință agricolă din cadrul Organizației de Cercetare Științifică și Industrială Commonwealth din Australia. Problema ar fi aceea că, mare parte dintre culturilor majore sunt prea mari și stufoase, pentru a se dezvolta bine în spațiile limitate, ale fermelor verticale. Prin urmare, producția urbană de alimente va necesita o schimbare asupra modului în care fermierii își cresc culturile, dar și asupra alimentelor pe care le cultivă.
Kwon a decis să accepte provocarea, începând testarea roșiilor. În colaborare cu consilierul său, geneticianul Cold Spring Harbour, Zachary Lippman și alți membri din cadrul laboratorului lui Lippman, el și-a propus să stabilească dacă este posibil să se micșoreze radical tulpinile roșiilor, fără a compromite producția lor.
În timpul unei serii de experimente, realizate în cadrul laboratorului, Kwon și colegii săi au descoperit un set de mutații prin intermediul cărora se obțin roșii de dimensiuni mai scăzute, producând-le într-un timp redus. Kwon a realizat că aceste plante ar fi potrivite pentru fermele verticale. Cercetătorii au folosit un instrument molecular de editare a genelor, numit CRISPR-Cas9, pentru a insera mutațiile, într-o cultură de o sută de roșii cherry. Rezultatul a fost o plantă cu aspect ciudat, cu o înălțime de aproximativ un sfert de metru, dar plină cu buchete de roșii cherry. Primele roșii erau gata pentru recoltare, la doar o lună după ce s-au dezvoltat răsadurile, cu aproximativ două săptămâni mai repede decât soiul obișnuit.
Kwon le înlăturase din experimentelor sale, economisind semințele pentru a crește plante noi. În momentul în care a văzut primul grup de roșii din planta sa, „a trebuit să o încerc”, spune el. I-a plăcut atât de mult, încât a început să aducă suplimente acasă, pentru ca soția lui să le folosească în prepararea salatelor. Kwon și echipa sa au descoperit că inserarea unor gene în alte soiuri de roșii, are ca condus la realizarea unor plante la fel de compacte, rapide și produse în abundență. În continuare, el vrea să vadă dacă acest set de gene funcționează și în cazul culturilor suplimentare din aceeași familie, cum ar fi vinetele și ardeii.
Agricultura urbană ar putea duce la reducerea utilizării apei, îngrășămintelor și pesticidelor.
În anul 2018, Erika Varkonyi-Gasic, în colaborare cu reprezentanții Institutului din Noua Zeelandă pentru Plante și Cercetări Alimentare Limitate din Auckland, au creat o viță de kiwi de dimensiuni reduse, prin modificare genelor. În loc de viță de dimensiuni mari, care necesită câțiva ani până la maturizare, kiwi-urile proiectate aveau doar un metru lungime la maturitate și produceau fructe, într-un an. Apetitul global pentru fructele kiwi poate fi modest, dar tehnica de micșorare ar putea fi, în curând, omniprezentă.
O iluminare îmbunătățită ar putea extinde și mai mult randamentul fermelor verticale. „Lumina solară naturală este mult mai puternică și mult mai bună decât LED-urile pe care le utilizează oamenii”, sugerează Kwon. Astfel, va reprezenta o necesitate pentru fermierii urbani, de a dezvolta o tehnologie de iluminare mai bună sau de proiectare a mai multor instalații de lumină eficiente.
Beneficiile potențiale depășesc cu mult conservarea și restabilirea sălbăticiei. Agricultura urbană ar putea duce la reducerea utilizării apei, îngrășămintelor și pesticidelor. De asemenea, ar putea face aprovizionarea cu alimente, mai dezvoltată și mai sigură.
„Orașele ar putea avea culturi proaspete provenite din fermele verticale, chiar dacă pământurile arabile suferă dezastre majore”, declară Kwon. „Fermele verticale reprezintă o soluție sănătoasă”, adaugă el.
Kwon așteaptă cu nerăbdare să dezvolte forme de viață în medii dure, dincolo de Pământ. „Dezvoltarea agriculturii verticale este legată de agricultura spațială”, spune Kwon. ,,Investind în agricultura urbană, am putea să ne apropiem mai mult de un viitor în care oamenii să mănânce cu bucurie ciorbă de roșii proaspete și salată cultivată din grădinile de pe Marte”, adaugă el.
