Вертикальное земледелие может кратно повысить производство белка при снижении воздействия на окружающую среду

Вертикальное земледелие в контролируемых условиях может обеспечить существенно более высокую урожайность продуктов питания и сократить негативное влияние на окружающую среду. К такому выводу пришла международная исследовательская группа под руководством Мюнхенского технического университета (TUM), результаты работы которой опубликованы в журнале PNAS Nexus.

Исследование охватывает шесть категорий белковых продуктов — традиционные сельскохозяйственные культуры, водоросли, грибы, насекомые, рыбу и культивированное мясо, — выращенных в закрытых вертикальных системах. Исследователи использовали экспериментальные данные для построения количественной модели, позволяющей оценить продуктивность и экологические последствия этих систем.

По словам ведущего автора исследования, доктора Ванесы Кальво-Балтанас, вертикальные фермы обладают рядом преимуществ перед традиционным сельским хозяйством: «Продовольствие можно выращивать ближе к потребителям, с меньшей зависимостью от погодных условий и более эффективным использованием пространства».

В качестве модели оценивалась гипотетическая десятиуровневая вертикальная ферма. Согласно расчетам, она может производить почти в 300 раз больше белка с гектара при выращивании сельскохозяйственных культур и более чем в 6000 раз больше — при использовании грибов и насекомых. Дополнительные преимущества включают в себя сокращение использования земельных ресурсов, а также отказ от пестицидов и антибиотиков.

Работа была выполнена в рамках сингапурской инициативы Proteins4Singapore, направленной на локализацию до 30% продовольственного производства к 2030 году. Полученные результаты подтверждают, что вертикальное земледелие может играть ключевую роль в реализации этой цели.

Профессор Сентхольд Ассенг, руководитель TUMCREATE и один из авторов исследования, подчеркнул, что системы, использующие малосветолюбивые организмы, такие как грибы и насекомые, требуют меньше энергии, чем традиционные вертикальные фермы. Они также позволяют замыкать биологические циклы за счет переработки агроотходов в съедобный белок.

Тем не менее, исследователи отмечают, что масштабное внедрение таких технологий требует решения ряда задач. Среди них — высокие энергозатраты и необходимость адаптации потребительского спроса к новым источникам пищи. «Контролируемое сельское хозяйство может радикально изменить продовольственные цепочки, — отметила Кальво-Балтанас. — Но его развитие будет зависеть от технологического прогресса, междисциплинарных исследований, политической поддержки и восприятия со стороны общества».

Разработанная исследователями модель может быть использована как инструмент для оценки перспектив вертикального земледелия в национальных и корпоративных стратегиях продовольственной безопасности.