Agricoltura del futuro: dalle coltivazioni subacquee a quelle nello spazio

Coltivare laddove non pensavamo fosse possibile oggi è già realtà. E no, non stiamo parlando di fantascienza.

Se l’agricoltura sotterranea non è più ormai una novità, ne sono esempi noti le coltivazioni di basilico nella Napoli sotterranea a 35 metri di profondità o le coltivazioni londinesi in un bunker sotterraneo della seconda guerra mondiale, a creare nuovo stupore sono ora le soluzioni subacquee e in orbita.

Il successo dell’agricoltura ipogenica nel piu’ grande orto subacqueo del mondo

Nemo’s Garden, al largo delle coste genovesi, è un orgoglio tutto italiano e unico al mondo di agricoltura efficiente sotto il livello del mare.

Tutto nasce nel 2012 con la prima serra, una bolla di plastica posizionata a 6-10 metri sott’acqua ed agganciata al fondale marino. Il sistema di funzionamento delle sfere è piuttosto semplice. La luce del sole viene filtrata dalla struttura, fa evaporare l’acqua all’interno della stessa, la quale condensa, perdendo i sali presenti al suo interno, può essere incanalata per fornire nutrimento alle colture.

Il sistema risulta così prevalentemente autosufficiente, fatta eccezione per l’energia necessaria al mantenimento della temperatura interna ottimale ed all’alimentazione di apposite lampade artificiali per ovviare ai periodi di mancanza di luce naturale sufficiente, che in ogni caso viene prontamente prodotta da pannelli solari posizionati in superficie su boe galleggianti in presenza delle colture.

Dal 2012 ad oggi i risultati sono stati costantemente eccezionali. Dalla sola coltivazione del basilico si è arrivati alla crescita con successo di pomodori, fagioli, piselli, diverse erbe aromatiche e persino fiori. Le sfere subacquee ad oggi sono nove, ed ogni sfera permette la coltivazione di 70-100 piante.

Il progetto ha incuriosito diverse aziende in tutto il mondo che hanno cominciato a sperimentare progetti analoghi su diverse colture, ma anche realtà del settore farmaceutico incuriosite dalla possibilità di avviare la crescita di erbe medicinali officinali secondo sistemi analoghi.

Space-farming: l’agricoltura in orbita è possibile

Dal mare al cielo, un’altra tipologia di coltivazione alternativa ed estremamente innovativa è quella che potrà essere possibile nello spazio.

La sfida ad oggi è quella di realizzare sistemi di coltivazione efficiente all’interno delle stazioni spaziali al servizio degli astronauti per le missioni di lungo periodo lontani dal pianeta Terra. La sfida, ambiziosa, del domani è quella di testare la coltivazione su altri pianeti, a condizioni per noi ancora ignote. Ma facciamo un passo alla volta.

Anche in questo caso possiamo vantare e servirci di un caso studio tutto italiano.

Il Dipartimento di agraria dell’Università degli Studi di Napoli è impegnato da oltre 20 anni, in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e l’Agenzia Spaziale Europea (Esa), nello studio e nella realizzazione di sistemi di coltivazione nello spazio.

Si tratta di sistemi biorigenerativi che permettono di ottenere, al contempo, lo sviluppo di ossigeno, la rimozione di anidride carbonica e la depurazione di acqua nell’ambiente circostante, nonché di convertire scarti e rifiuti organici in biomassa fertilizzante.

Quelle che sono state realizzate sono camere di crescita che simulano parametri ambientali ideali alla crescita delle piante selezionate anche in condizioni di microgravità.

Le ricerche ad oggi hanno avuto successo, ortaggi di diverso tipo nonché piante aromatiche hanno dimostrato di essere in grado di adattarsi alla vita nello spazio e di preservare in maniera ottimale le proprietà e le qualità nutritive necessarie all’alimentazione umana.

Lo studio di questo tipo di soluzioni è nato dall’esigenza di fornire una soluzione efficiente ai periodi di lunga permanenza degli astronauti nelle missioni dei programmi internazionali. Da un lato perché la necessità è quella di fornire alimenti sani per la dieta e la nutrizione degli addetti ai lavori, in secondo luogo vi è anche il grosso ostacolo in termini tanto di distanza quanto di costi economici del rifornimento di approvvigionamenti delle stazioni spaziali.

I risultati ottenuti hanno dimostrato che sarà possibile fornire agli astronauti cibo di tutti i giorni senza stravolgere loro l’alimentazione con sostituti in barattolo ma, al contempo, di abbattere i costi e i tempi di trasporto delle materie prime. Il risultato non atteso ma vincente è quello di permettere, come già precedentemente evidenziato, il ricircolo dell’aria, l’assorbimento di CO2, la purificazione dell’acqua ed il riciclo dello scarto organico, offrendo un vantaggio non solo alle persone che abiteranno le stazioni spaziali, ma anche alla stazione stessa.

Pro e contro delle nuove sfide

Per concludere il discorso, è bene passare in rassegna i vantaggi e gli svantaggi delle applicazioni appena osservate.

Un indubbio vantaggio, nonché motivo per il quale siamo arrivati a sviluppare questi sistemi, è quello di rendere questo tipo di coltivazioni più sostenibili. Come abbiamo potuto notare si tratta infatti di modalità di coltura accumunate dalla capacità di essere autosufficienti ed efficienti, e combinabili con impianti di produzione di energia rinnovabile.

Un secondo vantaggio è quello di offrire continue nuove soluzioni all’agricoltura tradizionale, soprattutto alla luce dei cambiamenti climatici che stanno impattando il settore e si stanno abbattendo sui terreni. A ciò si lega anche la necessità di ovviare al problema dell’enorme spazio agricolo che richiedono le colture e all’aumento costante della richiesta di cibo a livello globale.

Gli studi hanno poi dimostrato che questo tipo di coltivazioni non richiedono l’uso di pesticidi in quanto non vi è la presenza di agenti patogeni negli ambienti coinvolti nella crescita delle piante e che, le stesse, presentano livelli nutrizionali e proprietà anti-ossidanti migliori rispetto alle piante in agricoltura tradizionale.

Soffermandoci sugli svantaggi ad oggi registrati, in primo luogo vi è sicuramente l’impossibilità, al momento, di testare coltivazioni di grandi dimensioni quali ad esempio mais e grano in quanto non sono stati ideati ambienti e condizioni ideali tali a livello dimensionale da permettere la crescita di questo tipo di colture. Per il momento dunque dovremo accontentarci dei risultati ottenuti su alimenti di più piccole dimensioni.

Un secondo aspetto, nemmeno così banale, è quello che riguarda i costi di produzione degli impianti ma anche della commercializzazione dei prodotti stessi. Ovviamente si tratta di sistemi altamente tecnologici, che necessitano di un quotidiano monitoraggio nonché di una costante manutenzione, e ciò non è attualmente possibile da ottenere a costi ridotti. Conseguentemente, dagli alti costi di implementazione del sistema di agricoltura ne deriva un costo più alto rispetto alla base di mercato della vendita degli stessi prodotti. La soluzione in tal senso sarà sicuramente la diffusione su larga scala di questi impianti che permetterà col tempo di abbattere i costi, potendo far arrivare sul mercato prodotti a prezzi quasi competitivi.

Le sfide sono sicuramente ambiziose, ma le possibilità sono indubbiamente ampie e ad oggi possiamo vantare studi di successo che hanno dato conferma alle intuizioni iniziali delle aziende e dei centri ricerca che si sono messi in gioco per procedere con queste realizzazioni innovative. E se gli attori in gioco sono anche italiani, possiamo certamente essere doppiamente orgogliosi di quanto realizzato.