Auteur : Zhang Chaoqin. Source : DIGITIMES

La croissance démographique rapide et l'urbanisation croissante devraient stimuler le développement de l'agriculture verticale. Si cette dernière est considérée comme une solution potentielle à certains problèmes de production alimentaire, les experts s'interrogent encore sur sa viabilité en tant que telle.

D'après des rapports de Food Navigator et du Guardian, ainsi que des enquêtes des Nations Unies, la population mondiale passera de 7,3 milliards d'habitants actuellement à 8,5 milliards en 2030, puis à 9,7 milliards en 2050. La FAO estime que pour nourrir cette population en 2050, la production alimentaire devra augmenter de 70 % par rapport à 2007, et que la production mondiale de céréales devra passer de 2,1 milliards de tonnes à 3 milliards de tonnes d'ici 2050. La production de viande devra quant à elle doubler, pour atteindre 470 millions de tonnes.

L'augmentation des surfaces cultivées ne résoudra pas forcément le problème dans certains pays. Le Royaume-Uni utilise 72 % de son territoire pour l'agriculture, mais reste dépendant des importations alimentaires. Le pays explore également d'autres méthodes agricoles, comme l'utilisation d'anciens tunnels anti-aériens datant de la Seconde Guerre mondiale pour des cultures sous serre. Richard Ballard, à l'origine du projet, prévoit d'ailleurs d'étendre ces cultures en 2019.

Par ailleurs, la consommation d'eau constitue également un obstacle à la production alimentaire. Selon les statistiques de l'OCDE, environ 70 % de l'eau est utilisée pour l'agriculture. Le changement climatique aggrave encore les problèmes de production. L'urbanisation contraint également le système de production alimentaire à nourrir une population urbaine en forte croissance avec une main-d'œuvre rurale réduite, des terres et des ressources en eau limitées. Ces enjeux favorisent le développement des fermes verticales.
Les caractéristiques peu gourmandes en ressources des fermes verticales offriront la possibilité d'implanter la production agricole en ville et de la rapprocher des consommateurs urbains. La réduction de la distance entre la ferme et le consommateur raccourcit la chaîne d'approvisionnement, et les citadins seront davantage intéressés par la provenance des aliments et un accès facilité à une production fraîche et nutritive. Auparavant, il était difficile pour les citadins d'accéder à des aliments frais et sains. Les fermes verticales peuvent être installées directement dans leur cuisine ou leur jardin. C'est là le principal enseignement du développement des fermes verticales.

De plus, l'adoption du modèle de ferme verticale aura un impact considérable sur la chaîne d'approvisionnement agricole traditionnelle, et l'utilisation de produits agricoles conventionnels tels que les engrais, pesticides et herbicides de synthèse sera significativement réduite. Par ailleurs, la demande en systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) et en systèmes de contrôle augmentera afin de maintenir des conditions optimales de gestion du climat et de l'eau. L'agriculture verticale utilise généralement des lampes LED spéciales pour simuler la lumière du soleil et d'autres équipements pour aménager les espaces intérieurs ou extérieurs.

La recherche et le développement des fermes verticales incluent également les technologies intelligentes mentionnées précédemment, permettant de surveiller les conditions environnementales et d'optimiser l'utilisation de l'eau et des minéraux. L'Internet des objets (IoT) jouera également un rôle important. Il permettra d'enregistrer les données de croissance des plantes. La récolte des cultures sera traçable et supervisée à distance par ordinateur ou téléphone mobile.

Les fermes verticales permettent de produire davantage de nourriture avec moins de terres et de ressources en eau, et sont éloignées des engrais chimiques et des pesticides nocifs. Cependant, les étagères superposées consomment plus d'énergie que l'agriculture traditionnelle. Même en présence de fenêtres, l'éclairage artificiel est généralement nécessaire pour diverses raisons. Le système de climatisation assure un environnement de culture optimal, mais il est lui aussi très énergivore.

D'après les statistiques du ministère britannique de l'Agriculture, la culture de la laitue en serre nécessite environ 250 kWh d'énergie par mètre carré et par an. Selon une étude menée en collaboration avec le centre de recherche allemand DLR, une ferme verticale de même surface requiert une consommation énergétique impressionnante de 3 500 kWh par an. Par conséquent, l'amélioration de la consommation énergétique constituera un enjeu majeur pour le développement technologique futur des fermes verticales.

De plus, les fermes verticales rencontrent également des difficultés de financement. Dès que les investisseurs se retirent, l'activité commerciale s'arrête. Par exemple, le zoo de Paignton, dans le Devon (Royaume-Uni), fondé en 2009, fut l'une des premières entreprises de fermes verticales. Il utilisait le système VertiCrop pour cultiver des légumes-feuilles. Cinq ans plus tard, faute de financements suffisants, le système a également disparu. L'entreprise qui a pris la relève, Valcent, devenue par la suite Alterrus, a commencé à développer une méthode de culture sous serre sur les toits au Canada, mais a finalement fait faillite.