فاطمه کلانتری - دانشجوی دکترای معماری منظر از دانشگاه پوترا مالزی
بر اساس پیش بینی‌های سازمان ملل، جمعیت جهان در سال ۲۰۵۰ به ۹ بیلیون نفر می‌رسد و ۶۰ تا ۸۵ درصد این جمعیت در شهرها زندگی خواهند کرد. برای تامین غذای این مقدار جمعیت، فعالیت کشاورزی بیشتری مورد نیاز است و زمینهای بیشتری باید زیر کشت بروند. در عین حال همه ساله مقدار زیادی از غذایی که تولید میشود، به هدر میرود. بر اساس تحقیقات به دست آمده، وسعت زمینهای قابل کشت محدود شده است. در حال حاضر، ۸۰۰ میلیون هکتار از زمینهای کره زمین زیر کشت است، یعنی چیزی به وسعت آمریکای شمالی. این به این معنی است که برای سیر کردن شکم ۳ بیلیون مردمی که تا سال ۲۰۵۰ به ما ملحق خواهند شد، زمینی به اندازه کشور برزیل مورد نیاز است که متاسفانه زمینی به این وسعت برای کشاورزی در کره زمین موجود نیست. به علاوه کشاورزی با روش سنتی و در مراتع بزرگ با مساحت زیاد، با جاری کردن مقدار زیادی از سمها و آفت کش‌های شیمیایی در رودخانه‌ها و دریاها، رانش و فرسایش خاک و همچنین از دست دادن خاک حاصلخیز و رواناب کشاورزی تاثیرات جبران ناپذیری روی اکوسیستم محیط زیست گذاشته است.
بنابرین برای جبران این خسارات وارده و همچنین استفاده بهینه از زمین کشاورزی، کشاورزی عمودی یا طبقاتی با نام لاتین(Vertical Farming)، یکی از بهترین راه حلها در جوابگوی نیازهای دنیا شهری ست که با تکیه بر آن میشود هم مشکلات جهانی غذا را در دنیای مدرن و شهرنشینی امروزه حل کرد، هم با روش توسعه پایدار، به بهبود اکوسیستم جهانی کمک کرد.
تعریف کشاورزی عمودی
ایده اولیه کشاورزی عمودی را میتوان از باغ‌های معلق بابل دانست. کشاورزی عمودی نوعی از کشاورزی گلخانهای ست که برای حل مشکل کمبود زمین کشاورزی و در واقع صرفه جویی و استفاده بهینه از زمینهای قابل کشت، کشاورزی را به صورت طبقاتی و لایه روی لایه در داخل آسمان خراش‌ها و ساختمان‌های بلند در نظر گرفته اند. اگر چه خیلی از این زمین‌ها میتواند زمینهای رهاشده شهری در مرکز شلوغ شهرهای پر تراکم یا ساختمان‌های قدیمی متروک باشد.کشاورزی عمودی جاییست که در آن همزیستی مسالمت آمیزی بین گیاهان و جانوران در جریان است، جایی ست که در آن گیاهان، غلات، درختان با حیوانات، طیور و حتی ماهی ها و آبزیان با هم پرورش داده میشوند در حالی که به طور عمودی روی همدیگر قرار گرفته اند. آنها قادر به تولید محصولات زراعی درسراسر سال می باشند.
کشاورزی عمودی یک سیستم توسعه پایدار می باشد که همه مسایل توسعه پایدار در طراحی، ساخت و بهره برداری در آن رعایت میشود.تکنیک‌های زیادی در استفاده از کشاورزی عمودی وجود دارد و از شهری به شهری متفاوت می باشد، ولی همه آنها می توانند ارزان در ساخت، بادوام و ایمن و مستقل از یارانه‌های اقتصادی و حمایت‌های خارجی باشند.
تکنیک به کارگیری در مزرعه عمودی دارای چرخه بسته‌ای ست که در آن مواد ارگانیک با راه حل کار آمد و پایدار، تولید، پردازش و توزیع میشوند. این تولید با استفاده از سیستم هیدروپونیک، هوا کشت (aeroponics) و همچنین آبزی پروری اتفاق می افتد. تمام مراحل ارگانیک و بدون آفتکش یا علفکش انجام میشود. در این روش خاک حذف و مواد را با استفاده از تکنولوژی ابداعی به ریشه ها می رسند، در واقع، با حذف خاک انتقال باکتری و قارچ از خاک به گیاه از بین میرود. انرژی استفاده شده از خورشید و انرژی باد است. محیط کنترل شدهی مزرعه عمودی می تواند فن آوریهای خورشیدی، توربینهای بادی و یا هاضم متان به منظور تولید نیازهای الکتریکی خود را ترکیب کند. فنآوریهای دیگر مانند تهویه حرارتی و آیرودینامیکی، ذخیره سازی جرم حرارتی و سیستمهای جمع آوری آب باران و عناصر خود تنظیم اضافی که میتواند به بهره وری از یک مزرعه عمودی اضافه کنید.
آبهای بازیافت شده، فاضلاب شهری یا آبهای جمع‌آوری شده از بارش باران برای آبیاری گیاهان استفاده میشود. فاضلاب شهری بازیافت و مواد زاید جامد باقی مانده همراه ضایعات گیاهی غیر قابل خوردن سوزانده و برای ایجاد بخار که در توربین تبدیل به برق برای تولید نور مصنوعی در مزرعه عمودی میشود. آب بازیافت شده همچنین در پرورش ماهی، میگو و آبزیان استفاده میشود. زباله‌های باقی‌مانده از گیاهان یاجانوران یابرای تغذیه آبزیان مخصوصا تیلاپیلا استفاده میشود یا به کود مایع و جامد و یا سوخت زیستی تبدیل میشوند که برای تولید برق استفاده میشوند.استفاده از نور خورشید در اطراف بنا و نور مصنوعی در داخل بنا، برای تولید فتوسنتز گیاهان مورد استفاده است.
. مزایا و معایب کشاورزی عمودی
بر اساس تعریف، توسعه ای پایدار است که به ۳ عامل، اقتصاد، محیط زیست و اجتمایی- فرهنگی بپردازد و پاسخگو هر ۳ این عامل باشد. برای درک بهتر این که کشاورزی شهری شاخه ای از توسعه پایدار است معایب و مزایا آن در این سه حوزه برسی شده است.
از نقطه نظر محیطی، کشاورزی عمودی راهی به صرفه در مصرت انرژی ست، اگرچه در مورد تولید نورمصنوعی در آن برای تولید سنتز گیاهان مخالفت‌هایی وجود دارد، و بعضی محققین آن را مرغون به صرفه نمیدانند. ولی مقدار زیادی از انرژی نور، از طریق نور طبیعی در جداره‌ها و انرژی خورشیدی تامین میشود. همچنین استفاده ازلامپهای ال.ای.دی مرغون به صرفه میباشد. همچنین ازین نقطه نظر استفاده از نور مصنوعی تولید گرما کرده که برای کاهش این گرما نیاز به انرژی و هزینه است. اگرچه کشاورزی عمودی این مشکل را با سیستم چرخش آب در محیط داخلی داخلی حل کرده است. دراین راستا، کشاورزی عمودی با استفاده از سیستم استفاده مجدد از آب باران وجمع آوری آبهای فاضلاب شهری و چرخش دوباره آن در مزرعه و استفاده از سیستم اروپنیک و هیدروپونیکتا ۹۰درصد کاهش در استفاده از آب را داشته است و به خوبی با بحران کمبود آب مقابله کرده است. کشاورزی عمودی، با استفاده از زمین در سطوح مختلف در واقع استفاده بهینه از زمین کشاورزی، محصولات بیشتری را در طول سال (کشت چند بار در سال)، برداشت می کند. به ازا هر متر مربع، تا ۴۰ برابر بیشتر محصول خواهد داشت. اگرچه در گذشته بسیاری از جنگل‌ها و مراتع تبدیل به زمینهای کشاورزی شده بودند، امروزه، دوباره به چرخه طبیعت بازگردانده شده میشوند. محققین نگرانی‌‌های زیادی در مورد تولید زباله‌های سیستم کشاورزی عمودی دارند ولی همچنان که پیشتر گفته شد، تمام زباله‌های تولید شده دوباره بازیافت میشوند به عنوان کود،یاسوزانده میشوند که تولید برق کنند و یابه عنوان خوراک حیوانات و آبزیان استفاده میشوند. به علت تولید محصولات غذا ایی در گلخانه‌ها و همجوار بودن با طیور و آبزیان، زمانی به سلامت و بهداشت این محصولات شک شده است. در واقع این محصولات در محیطهای کنترل شده رشد میکنند، از سیل و باد و باران شدید و خشکالی و تغییرات ناگهانی آب و هوایی و همچنین از آفت و بیماریهای مشترک بین انسان و گیاهان در امان هستند، بنابراین در رشد این گیاهان از محصولات شیمیایی و آفت کش‌ها استفاده نمی‌شود. این محصولات در دل شهرها تولید، پردازش و استفاده میشوند، بنابرین مقدار زیادی در استفاده از سوختهای فسیلی صرفه جویی میشود.سالیانه حدود ۲۰ درصد از سوختهای فسیلی در آمریکا برای حمل و نقل محصولات کشاورزی از اطراف به داخل شهرها استفاده میشود. با توجه به کاهش استفاده از سوختهای فسیلی و استفاده و تولید فضای سبز در داخل شهرها کشاورزی عمودی هم چون بام‌های سبز به کاهش پدیده جزیره گرمایی شهری در شهرها کمک می‌کند و باعث خنک شدن فضای شهری و کاهش کربن و افزایش کیفیت فضای شهری میشود.
نقطه نظر اجتمایی، کشاورزی عمودی، دارای مزایا ایست که می توان به موارد روانشناسی آن اشاره کرد. فضای سبز در داخل شهرها به حفظ سلامت روانی ساکنان آن و با حفظ عناصر زیبایی در طراحی و زیباسازی فضای شهری کمک می‌کند. همچنین با داشتن فرصت‌های شغلی وآموزشی به بالابردن امنیت و تعامل اجتمایی در شهر کمک می‌کند.
از نقطه نظر اقتصادی، اگرچه ایراد‌هایی به کشاورزی شهری وارد است، ولی در خیلی از موارد میتوان با روش‌هایی نوین این مشکلات راحل کرد. مواردی که محققین آن را به عنوان مشکلات روبه روی شدن با کشاورزی عمودی در نظر گرفته اند؛ هزینه استفاده از انرژی مخصوصا براینور، هزینه ساخت و اجرا و هزینه زمین میدانند. اگر چه ریسک سرمایه دار همچنان مشکلیست که میتوان به آن اشاره کرد. با این حال مطالعات نشان داده است که کشاورزی عمودی با در نظر گرفتن به رشد اقتصاد محلی، کاهش قیمت محصولات به دلیل نداشتن هزینه حمل و نقل و بازگشت سرمایه به سرمایه گذار در زمان کوتاه به اضافه صرفه جویی در تولید و برداشت محصولاتی در چندین برابرروش های قدیم، تمام مشکلات هزینه‌های بالای خود را تامین و بازگردانده می‌کند.
امروزه مزرعه‌های عمودی زیادی در سراسر دنیا وجود دارد، در ژاپن، نیو یورک، کانادا، انگلیس... یکی از مهمترین آنها در سنگاپور میباشد . مصرف آب این مجموعه بسیار پایین و ضایعات آن بازیافت میشود. یکی دیگر از این نمونه‌ها پیشرو، مزرعه عمودی نیوج در ژاپن است که سالیانه ۹ میلیون عدد کاهو تولید می‌کند.
درحال حاضر 99 درصد کشاورزی در ایران به صورت سنتی انجام میشود و با وضیعت آب و هوایی خشک کشورمان، بحران بی آبی و اینکه وسعت زیادی از ایران را بیابان پوشانده، مطمعنا در طیف گستره ای از اجرای کشاورزی عمودی میتوان بهره وری محصولات کشاورزی را افزایش و مصرف آب را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.با کشاورزی عمودی میتوان نه تنها برای مناطق کم باران حتی برای مناطق کویری نقطهی امید در جهت تولید موادغذایی ایجاد کرد.
علاوه براین،کشاورزی عمودی، فرصت جدیدی را برای معماران، معماران منظر و طراحان شهری فراهم کرده است. در این روش، با ترکیب طراحی ومهندسی با علم کشاورزی، میتوان بحران مواد غذایی سراسر دنیا را از میان برداشت.
