تعتبر الزراعة العمودية الداخلية تقنيّة حديثة تُستخدم لزيادة كفاءة الإنتاج الزراعي من خلال زراعة المحاصيل في بيئات متحكَّمٌ فيها كأن تكون داخل مبانٍ متعدّدة الطوابق أو حاويات. وتساند هذه التقنية أنظمة إضاءة صناعية وتكنولوجيا التحكّم بالمحيط المباشر للمزروعات وأنظمة ريّ متقدّمة، ما يتيح زراعة النباتات في ظروف مثالية بمعزل عن الظروف المناخية الخارجية.
وأخيراً، تناول بحث نشره موقع "فرونتييرز إن ساينس" Frontiers in Science تفاصيل تقنية عن الزراعة العمودية وما يرافقها من آليات التحكّم الديناميكي وأجهزة الاستشعار والنمذجة، ما يفتح المجال أمام انتشار ذلك النوع من الزراعة مستقبلاً.
الغذاء للجميع لكنّ أزمة الطاقة مربكة
تساعد الزراعة العمودية في حلّ أزمة الغذاء العالمية التي تتزايد مع تكاثر السكان. وبغية دعم تلك الزارعة، هنالك حاجة إلى التغلّب على مشاكل رئيسة، خصوصاً التّكلفة العالية للطاقة اللازمة للإضاءة الداخلية التي تحتاجها النباتات للنمو. يُظهر العلماء الآن كيف أنّ معالجة الضوء وفقاً لاحتياجات محاصيل معينة يمكن أن يجعلها تنمو أقوى وأكثر صحة مع تقليل استخدام الطاقة.
وفقاً للمؤلّف الأول للمقالة في مجلة Frontiers in Science، الدكتور إلياس كايزر، "إنّ أكبر فائدة للزراعة العمودية تتمثل فيي تنمية أغذية الصحية بشكل أقرب إلى المستهلكين حتى في أمكنة تبدو الزراعة فيها مستحيلة كالمدن الكبرى والصحاري والأماكن الباردة والمظلمة لفترات طويلة من العام"، ما يؤكد أيضاً أهمية تكلفة الكهرباء.
وسعياً لتجاوز أزمة الكهرباء، يشدد العلماء على أن استخدام تقنيات التحكّم الديناميكي بالمحيط المباشر للمزروعات، يتيح خفض تكاليف الطاقة مع انتاج نوعية أفضل من النباتات.
وبيَّن كبير الباحثين في "جامعة فاجينينجن"، البروفيسور ليو مارسيليس، أن النباتات تنشط ضمن وتيرة يومية لها إيقاعاتها المختلفة، وتتبدل مع المراحل المختلفة لنموها. وأضاف، "نحن نحدّد استراتيجية تستفيد من المعرفة في طريقة عمل أجزاء النبات، وتقنيات الاستشعار والنمذجة، إضافة إلى التركيز على أصناف جديدة وجدت خصيصاً لأنظمة الزراعة العمودية."
ونظراً لأن الوظائف البيولوجية للنباتات تتأثر بالظروف المحيطة بها على غرار التغيرات في درجات الحرارة، وأطوال أمواج الضوء، وكمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، فإن التعامل مع تلك الظروف يتيح تعزيز الزراعة العمودية ومنتجاتها. ومثلاً، يؤدي النور دوراً محورياً في حصول النباتات على الغذاء عبر عملية التمثيل الضوئي. وبالتالي، يرى الباحثون أن فترات انخفاض أسعار الكهرباء يجب الاستفادة منها في تكثيف العمل على الزراعة العمودية.
بذور المستقبل
لا تزال هناك قضايا حاسمة أخرى يتعين حلّها قبل أن تتمكّن الزراعة العمودية من المساعدة في إطعام العالم.
ويحذّر كايزر من أن الكثير من الحلول المقترحة لم تُختَبَر على نطاق واسع في المزارع العمودية.
وكذلك تبرز الحاجة إلى أصناف نباتية جديدة تتلاءم بصورة أكبر مع هذا النوع المستجد من الزراعة. وقد تتميز تلك الأصناف بقيمة غذائية عالية والصمود أمام عنصر الزمن والمتانه والغزارة في الإنتاج. وبالالي، ثمة حاجة إلى مزيد من البحوث عن تلك الصفات المرغوبة.
وبحسب مارسيليس، "في المزرعة العمودية، يمكن التحكّم في ظروف النمو كافّةً بدقة، بغية تحسين الإنتاجية والجودة وكفاءة استخدام الموارد"، لكنّ ذلك لا يمثل بالضرورة الحلّ الأفضل.