Evoluzioni nell’Agricoltura Urbana in Ambiente Controllato

foto F. Bottini

Sono passati diecimila anni da quando la rivoluzione agricola diede vita anche alle città. Oggi l’agricoltura occupa più della metà delle terre disponibili del pianeta e si allarga al ritmo di sei milioni di ettari l’anno. E le città contengono oltre la metà della popolazione globale (più dell’80% nei paesi sviluppati), con quantità in crescita. Continuando ad utilizzare le attuali tecniche di coltura per dare da mangiare a una popolazione mondiale che si prevede raggiungerà i dieci miliardi di abitanti a metà secolo, dovremmo adibire ancora a campi coltivati una superficie pari agli Stati Uniti. Una situazione allarmante di per sé, anche senza calcolare gli effetti del cambiamento climatico, che incideranno sulle stagioni della crescita sconvolgendo i cicli di sviluppo delle piante e la sincronia delle impollinazioni. Inoltre per ricavare nuove superfici agricole si dovrebbero abbattere boschi che oggi accolgono biodiversità, gestiscono anidride carbonica, per ridurle a monocolture ininfluenti sui gas serra, o spazi per allevamenti che di gas serra addirittura ne producono. Peggiorando sia le condizioni climatiche che quelle agricole.

Oltre a sfruttare il suolo, l’agricoltura consuma ogni anno tre quarti dell’acqua dolce, e il deflusso dai campi trattati a erbicidi disinfestanti e fertilizzanti contribuisce a inquinare le altre acque. Poi ci sono i trasporti. L’agricoltura si allontana sempre più dalla città che alimenta, i prodotti vengono spostati in vari modi su lunghe distanze: dal campo alla tavola, le componenti di un pasto americano medio hanno percorso ben oltre duemila chilometri. Dal punto di vista della sicurezza, pare inquietante che gran parte della produzione alimentare mondiale sia controllata da pochissime imprese. E dal punto di vista della salute collettiva, basterebbe l’emergere del Covid-19 o di altre malattie per darci indizi di squilibrio ecologico. È tempo di ripensare al nostro sistema agricolo.

Sicurezza alimentare, nella definizione dell’ONU, significa che tutte le persone, sempre, possano accedere materialmente senza ostacoli economici o sociali a cibo sano e nutriente secondo le proprie necessità dietetiche e gusti, per una vita attiva e sana. È essenziale per questo una sicurezza alimentare assai diversa da quella garantita dalle attuali pratiche, come quella della agricoltura urbana, da non intendere come sostituto di quella rurale, ma componente essenziale di un sistema equilibrato.

L’agricoltura urbana può assumere molte forme: dai tetti coltivati ai cassoni alle pratiche collettive e di quartiere come per esempio nella città di Atlanta l’iniziativa «Aglanta» per trasformare  lotti urbani disponibili in verde produttivo e acquisire così finanziamenti ministeriali dedicati. Ma in definitiva pare che queste «strategie orizzontali» non siano sufficientemente produttive, almeno per incidere in qualche misura non infinitesimale sui bisogni alimentari di una città (ad esempio se si coltivassero a cassoni tutti i tetti di Manhattan, si produrrebbe a sufficienza per coprire il 2% del fabbisogno della popolazione). Ma così come le città crescono in verticale, deve farlo anche l’agricoltura urbana, spostandosi in spazi interni. «Da molti anni si opera in ambienti controllati» spiega Chieri Kubota, professoressa di controlled environment agriculture (CEA) al Department of Horticulture and Crop Science della Ohio State University. «Oggi a causa dei numerosi problemi che rendono sempre più complesso produrre in modo convenzionale all’aperto, avvicinare questi ambienti alla città, portarli al suo interno, avvicina la produzione ai mercati di sbocco finali, interessando anche una giovane generazione di agricoltori localizzati nei centri urbani».

L’agricoltura verticale è una tipologia di CEA che nello stesso modo degli edifici alti pone molti strati l’uno sull’altro moltiplicando la superficie. Invece di allargarsi sul suolo, modo piuttosto dispendioso per le piante di acquisire sostanze nutrienti, nella vertical farm si opera in idroponia acquaponia, aeroponia. Nel caso della idroponia le piante sono coltivate in acqua arricchita di nutrienti, poi recuperata e riciclata così da consumarne fino a un decimo di quanta necessaria per le colture tradizionali. Nell’acquaponia al sistema idroponico si accoppia l’allevamento di pesci, di cui si recuperano i detriti da usare come nutrienti per i vegetali, mentre questi ultimi fungono da filtro biologico per restituire ai pesci acqua pura. È possibile ridurre ulteriormente i consumi di acqua – fino a ben il 98% in meno rispetto alla produzione in campo – con la aeroponia, che irrora le sostenze nutrienti nebulizzate verso radici che penzolano nell’aria. Dato che poi un ambiente controllato controlla escludendo erbacce e parassiti maledizione dei campi, qui gli erbicidi e i pesticidi non si usano.

Le coltivazioni a strati si devono poter ruotare a sfruttare nel modo migliore la luce solare, a cui fa da complemento (a volte addirittura sostituisce) quella di lampade LED. Che si possono calibrare su luce blu o rossa nelle dosi ottimali per ciascun genere di piante, regolate nel tempo a seconda delle stagioni di crescita e dei cicli diurni (tecnicamente sarebbe possibile farlo per qualunque prodotto, ma oggi per ragioni economiche il sistema si usa per verdure in foglia e pomodori). Le lampade LED operano a temperature tali da poter essere sparse tra i vegetali senza danneggiarli, e riducono i consumi di elettricità di un terzo per unità di superficie rispetto alle tecniche tradizionali. «Quello dell’energia è un nodo fondamentale» osserva Dickson Despommier, professore emerito di microbiologia alla Columbia University, il cui seminale lavoro pubblicato nel 2010, The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century, ha di fatto dato inizio all’agricoltura verticale nordamericana. L’economicità del sistema a lampade LED apre la possibilità di convertire spazi e edifici urbani a produzione agricola, da un garage parcheggio a un contenitore dismesso della grande distribuzione commerciale.

Con tassi di produttività molto maggiori di quelli della produzione tradizionale, la coltura sviluppata in altezza cresce in tutto il mondo. Il primo sistema è entrato in funzione a Singapore nel 2012, e la città stato con pochissima superficie a disposizione, che oggi importa il 90% di ciò che consuma, prevede di diventare autonoma per un terzo del totale entro il 2030. Le vertical farms oggi producono 80 tonnellate di verdure l’anno, e la Singapore Food Agency sviluppa ricerche e sperimentazioni scommettendo sul futuro.

In Cina, sono andate perdute enormi superfici di territorio coltivabile a causa dell’urbanizzazione (più di 12 milioni di ettari tra il 1997 e il 2008) e il 20% del resto è inquinato. Ma il paese ha una importante tradizione di agricoltura periurbana. Quando a mezza strada fra il centro di Shanghai e il principale scalo aereo si progettava una trasformazione di una superficie da 100 ettari, lo studio internazionale Sasaki propose, anziché un ennesimo parco tecnologico, un esperimento avanzato in tecniche agricole. E la Zona di Agricoltura Urbana Sunqiao si sta avviando a diventare uno dei primi distretti cinesi integrati del settore. Il piano di Sasaki, approvato dall’autorità amministrativa di Pudong e che oggi è in attesa del via dalla città di Shanghai, si inserisce nella rete alimentare integrando produzione verticale, ricerca, divulgazione, in un ambiente pubblico innovativo e dinamico. Oltre alle strutture e zone per ricerca e produzione, il piano comprende una piazza-esposizione di ambienti produttivi, museo della scienza, una mostra permanente di acquaponia, un mercato. «Agricoltura urbana dai muscoli gonfiati» scherza Michael Grove, responsabile per la landscape architecture, ingegeneria civile e ecologia per Sasaki.

A parere di Grove esistono tre grandi linee di sviluppo per mettere in primo piano l’agricoltura urbana a scala mondiale: l’urgenza di contenere il dilagare sul territorio dei metodi di produzione tradizionali, a tutela degli ecosistemi, recuperare economie articolando le produzioni alimentari, costruire consapevolezza e comunità. «Ciò che mangiamo ci unisce» commenta. E oltre questo primato dell’Asia nell’adottare il sistema, intravede una storica comprensione sociale di quanto il benessere collettivo richieda sostegno organizzativo. Un aspetto che potrebbe giocare un ruolo importante anche in Europa, con l’Olanda già leader globale nelle tecnologie in ambiente controllato e la più importante vertical farm, in collaborazione tra un’impresa specializzata taiwanese e una start-up locale: fatta di strati sovrapposti come scaffali, la struttura funzionante a energia eolica copre complessivamente superfici per 7.000 mq, ed è in grado di produrre mille tonnellate di verdure l’anno.

Il Nord America è stato più lento a adottare il vertical farming, un ritardo che Kubota della Ohio State University attribuisce in buona parte alla grande costante disponibilità su tutto l’arco dell’anno di prodotti dalla California, Arizona, e Florida. Ma oggi con le alterazioni del clima e carenze di superfici disponibili in quegli Stati, insieme alla crescita dell’urbanizzazione anche della forza lavoro, si rafforzano le prospettive delle colture in ambienti controllati. Le ricerche multidisciplinari dell’Università nell’ambito CEA, si concentrano in una serra verticale in corso di realizzazione non molto lontano dal centro di Columbus. Nel quadro della trasformazione urbana Kunz-Brundige la struttura serve a insegnamento, ricerca, partecipazione degli abitanti, sui temi dell’alimentazione, della salute, della produzione agricola e della sostenibilità. Sia l’edificio dell’università che quella della Contea a cui si affianca sono progettati dallo studio Erdy McHenry Architecture di Filadelfia.

Nonostante le dimensioni ancora esigue, il comparto dell’agricoltura verticale è comunque quello in più rapida crescita negli USA. Secondo alcune realistiche previsioni con uno sviluppo di oltre il 20% dal 2020 al 2026 si calcolano vendite in ascesa fino a raggiungere i dieci miliardi di dollari l’anno. E se certo non si contano le start-up capital-intensive che non ce l’hanno fatta (come già questa rivista notava alcuni anni fa in un servizio sul settore) secondo gli esperti la cosa è inevitabile trattandosi di una tecnologia in evoluzione.

Fra chi invece ce l’ha fatta e cresce, c’è Vertical Harvest, prima serra idroponica del Nord America. Pensata dall’architetto Nona Yehia, principale a GYDE Architects, la compagnia ha iniziato a operare nel 2016 a Jackson Hole, Wyoming. Jackson è un piccolo centro rurale, ma riesce per molti versi a funzionare come una città: il 97% della superficie edificabile sfruttata, e sull’arco delle quattro stagioni si importa il 98% di ciò che si mangia. Nella scia delle riflessioni di Despommier, si è affrontata la sfida di una produzione locale e insieme quella di una occupazione intellettualmente stimolante. Yehia ha progettato una serra su tre livelli in un lotto di proprietà comunale da 9 metri per 30 accanto a un garage parcheggio. «Il consigliere municipale che venne a mostrarci il posto pensava che ci avremmo messo magari un po’ di coperture di cellophane per allungare la stagione produttiva di un paio di mesi, dare lavoro a qualche persona e accontentarci così» ricorda Yehia. Ma insieme ai suoi associati aveva in mente di produrre il massimo possibile, dar più lavoro possibile, e operare sull’arco di tutto l’anno. «Da quelle premesse si è sviluppata l’idea».

Su una superficie complessiva di quattrocento metri quadrati la serra produce alimenti tanto quanto quattro ettari di campi convenzionali. Dà lavoro a trenta persone, metà delle quali portatrici di disabilità. E fa profitti: «Certo forse sarebbe stato più facile una associazione senza scopo di lucro, ma ci eravamo impegnati a costruire un modello ripetibile diverso da quello solidale, costruire consapevolezza». Dopo cinque anni di lavoro, Vertical Harvest è pronta ad allargarsi. Il secondo cantiere dovrebbe aprire entro quest’anno, e comprende anche case economiche e parcheggi comunali, a Westbrooke, Maine. La serra su complessivi 6.500 mq dovrebbe dare lavoro a tempo pieno a cinquanta persone per cinquecento tonnellate circo di prodotto annuo, a rifornire ospedali, caffetterie pubbliche, scuole, ristoranti, e altra clientela privata. «Sono ecosistemi in grado di produrre molto – spiega Yehia – basta trovare la clientela di sbocco su una massa adeguata a quella produzione».

Vertical Harvest intende realizzare 15 impianti nel giro di cinque anni, e ha già accordi per insediamenti a Filadelfia e Harrisburg in Pennsylvania, o Chicago, oltre a trattative in corso per cinque altre località. Come in Wyoming e in Maine, si integreranno aspetti sociali, partecipazione degli abitanti, e nucleo centrale di produzione agricola. «È l’incrocio ideale che dimostra quanto una buona architettura possa ancora fare dal punto di vista sociale urbano» continua Yehia. E se nel suo caso nella gestione di Vertical Harvest ha svolto insieme i ruoli di progettista imprenditrice e coltivatrice, è perfettamente ragionevole immaginare altri architetti a svolgere un ruolo più corrente anche nell’agricoltura urbana, come coordinatori di altre professionalità. La Controlled Environment Agriculture accelera, cresce, e non sono lontani i tempi in cui qualunque amministrazione locale potrà considerare una vertical farm come componente infrastrutturale corrente del proprio territorio, come oggi avviene per una biblioteca o un centro sportivo. «Qualcosa che ci si aspetta di trovare entrando in qualunque città – conclude Yehia – produzioni alimentari e idee di futuro sostenibile per la comunità».

da: Architectural Record, 1 aprile 2021 – Titolo originale: Continuing Education: Urban Agriculture – Traduzione di Fabrizio Bottini

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