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Intelligente vs. vertikale Farmen: Die Zukunft der Ernährung P4

David Tal, Verleger, Futurist
@DavidTalWrites
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Di, 09 / 15 / 2020 - 08: 13

In vielerlei Hinsicht sind die heutigen Farmen um Lichtjahre fortschrittlicher und komplexer als die von früher. Auf die gleiche Weise sind die Landwirte von heute um Lichtjahre klüger und sachkundiger als die von früher.

Ein typischer 12- bis 18-Stunden-Tag für Landwirte umfasst heutzutage eine sehr komplizierte Reihe von Aktivitäten, einschließlich der ständigen Inspektion von Feldern und Vieh; regelmäßige Wartung von landwirtschaftlichen Geräten und Maschinen; Betriebsstunden dieser Ausrüstung und Maschinen; Management von Landarbeitern (sowohl Zeitarbeiter als auch Familie); Treffen mit verschiedenen landwirtschaftlichen Spezialisten und Beratern; Marktpreise überwachen und Bestellungen bei Lieferanten von Futtermitteln, Saatgut, Düngemitteln und Kraftstoffen aufgeben; Verkaufsgespräche mit Getreide- oder Viehkäufern; und dann den nächsten Tag planen, während Sie sich etwas persönliche Zeit zum Entspannen gönnen. Denken Sie daran, dass dies nur eine vereinfachte Liste ist; Es fehlen wahrscheinlich viele spezialisierte Aufgaben, die für die Arten von Feldfrüchten und Vieh, die jeder Landwirt verwaltet, einzigartig sind.

Der Zustand der Landwirte heute ist das direkte Ergebnis der Marktkräfte, die einen enormen Druck auf den Agrarsektor ausüben, produktiver zu werden. Wie die Weltbevölkerung in den letzten Jahrzehnten sprunghaft angestiegen ist, ist auch die Nachfrage nach Nahrungsmitteln sprunghaft gestiegen. Dieses Wachstum löste die Schaffung von mehr Pflanzensorten, Viehhaltung sowie größeren, komplexeren und unglaublich teuren landwirtschaftlichen Maschinen aus. Diese Innovationen ermöglichten es den Landwirten zwar, mehr Lebensmittel als je zuvor in der Geschichte zu produzieren, trieben aber auch viele von ihnen in hohe, bodenlose Schulden, um sich all die Upgrades leisten zu können.

Also ja, ein moderner Bauer zu sein ist nicht einfach. Sie müssen nicht nur Experten in der Landwirtschaft sein, sondern auch über die neuesten Trends in Technologie, Wirtschaft und Finanzen auf dem Laufenden bleiben, nur um über Wasser zu bleiben. Der moderne Landwirt ist vielleicht der am besten ausgebildete und vielseitigste Arbeiter unter allen Berufen, die es gibt. Das Problem ist, dass das Leben als Bauer in Zukunft viel schwieriger werden wird.

Aus unseren früheren Diskussionen in dieser Serie zur Zukunft der Ernährung wissen wir, dass die Weltbevölkerung bis 2040 voraussichtlich um weitere zwei Milliarden Menschen wachsen wird, während der Klimawandel die für den Anbau von Nahrungsmitteln verfügbare Fläche schrumpfen wird. Das bedeutet (ja, Sie haben es erraten), dass die Landwirte mit einem weiteren massiven Marktschub konfrontiert werden, um noch produktiver zu werden. Wir werden bald genug über die düsteren Auswirkungen sprechen, die dies auf die durchschnittliche Familienfarm haben wird, aber beginnen wir mit den glänzenden neuen Spielzeugen, mit denen die Landwirte zuerst spielen können!

Der Aufstieg der Smart Farm

Farmen der Zukunft müssen zu Produktivitätsmaschinen werden, und die Technologie wird es den Landwirten ermöglichen, genau das zu erreichen, indem sie alles überwacht und misst. Beginnen wir mit der Internet der Dinge– ein Netzwerk von Sensoren, die mit jedem Gerät, Nutztier und Arbeiter verbunden sind und ständig ihren Standort, ihre Aktivität und Funktionalität (oder sogar ihre Gesundheit, wenn es um Tiere und Arbeiter geht) überwachen. Die gesammelten Daten können dann von der zentralen Kommandozentrale der Farm verwendet werden, um die Bewegungen und Aufgaben zu optimieren, die von jedem angeschlossenen Gerät ausgeführt werden.

Insbesondere wird dieses auf landwirtschaftliche Betriebe zugeschnittene Internet der Dinge mit der Cloud verbunden, wo die Daten mit einer Vielzahl landwirtschaftsorientierter mobiler Dienste und Beratungsunternehmen geteilt werden können. Auf der Serviceseite kann diese Technologie fortschrittliche mobile Apps umfassen, die den Landwirten sowohl Echtzeitdaten über die Produktivität ihres Betriebs als auch Aufzeichnungen über jede Aktion liefern, die sie während des Tages ausführen. hilft ihnen, ein genaueres Protokoll zu führen, um die Arbeit des nächsten Tages zu planen. Darüber hinaus kann es auch eine App enthalten, die sich mit Wetterdaten verbindet, um günstige Zeiten vorzuschlagen, um Ackerland zu säen, Vieh ins Haus zu bringen oder Feldfrüchte zu ernten.

Auf der Beratungsseite können Fachfirmen größeren Betrieben helfen, die gesammelten Daten zu analysieren, um übergeordnete Erkenntnisse zu gewinnen. Diese Hilfe kann die Überwachung des Gesundheitszustands jedes einzelnen Nutztiers in Echtzeit und die Programmierung der automatischen Futterautomaten des Betriebs umfassen, um genau die nahrhafte Futtermischung zu liefern, um diese Tiere glücklich, gesund und produktiv zu halten. Darüber hinaus können die Firmen aus den Daten auch die saisonale Bodenzusammensetzung der Farm bestimmen und dann verschiedene neue Superfood- und Synbiotika-Pflanzen zum Anpflanzen vorschlagen, basierend auf den auf den Märkten prognostizierten optimalen Preisen. Im Extremfall könnten sich aus ihrer Analyse sogar Möglichkeiten ergeben, das menschliche Element vollständig zu entfernen, indem Landarbeiter durch andere Formen der Automatisierung – dh Roboter – ersetzt werden.

Eine Armee von Robotern mit grünem Daumen

Während die Industrie in den letzten Jahrzehnten stärker automatisiert wurde, konnte die Landwirtschaft mit diesem Trend nur langsam Schritt halten. Dies liegt zum Teil an den hohen Investitionskosten, die mit der Automatisierung verbunden sind, und der Tatsache, dass landwirtschaftliche Betriebe ohne all diese hochkarätige Technologie bereits teuer genug sind. Aber da diese hochtrabende Technologie und Mechanisierung in Zukunft billiger wird und mehr Investitionsgelder die Agrarindustrie überschwemmen (um die durch den Klimawandel und das Bevölkerungswachstum verursachte globale Nahrungsmittelknappheit zu nutzen), werden die meisten Landwirte neue Möglichkeiten finden, sich zu verbessern .

Zu den teuren neuen Spielzeugen, mit denen Landwirte ihre Farmen bewirtschaften, gehören spezialisierte landwirtschaftliche Drohnen. Tatsächlich könnten die Farmen von morgen jederzeit Dutzende (oder Schwärme) dieser Drohnen auf ihren Grundstücken herumfliegen sehen und eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen, wie z. B.: Überwachung der Bodenzusammensetzung, der Pflanzengesundheit und der Bewässerungssysteme; das Abwerfen zusätzlicher Düngemittel, Pestizide und Herbizide auf zuvor identifizierte Problembereiche; als Schäferhund fungieren, der widerspenstiges Vieh zurück zur Farm führt; erntehungrige Tierarten verscheuchen oder gar abschießen; und die Bereitstellung von Sicherheit durch ständige Luftüberwachung.

Ein weiterer interessanter Punkt ist, dass die Traktoren von morgen im Vergleich zu den alten, zuverlässigen Traktoren von heute wahrscheinlich kräftige Doktoren sein werden. Diese Smart-Traktoren– synchronisiert mit der zentralen Kommandozentrale der Farm – überquert autonom die Felder der Farm, um den Boden präzise zu pflügen, die Samen zu pflanzen, den Dünger zu sprühen und später die Ernte zu ernten.

Eine Vielzahl anderer kleinerer Roboter kann diese Farmen schließlich bevölkern und mehr und mehr der Rollen übernehmen, die Saisonarbeiter normalerweise auf dem Land übernehmen, wie z. B. das individuelle Pflücken von Früchten von Bäumen oder Weinreben. Seltsamerweise können wir sogar sehen Roboter Bienen in der Zukunft!

Zukunft des Familienbetriebes

Während all diese Innovationen sicherlich beeindruckend klingen, was können wir über die Zukunft der durchschnittlichen Landwirte sagen, insbesondere derer, die landwirtschaftliche Familienbetriebe besitzen? Werden diese Betriebe – über Generationen weitergegeben – als „Familienbetriebe“ intakt bleiben können? Oder verschwinden sie in einer Welle von Unternehmensübernahmen?

Wie bereits erwähnt, werden die kommenden Jahrzehnte für den durchschnittlichen Landwirt eine Art gemischte Tüte darstellen. Der prognostizierte Boom der Lebensmittelpreise bedeutet, dass zukünftige Landwirte in Bargeld schwimmen könnten, aber gleichzeitig könnten die steigenden Kapitalkosten für den Betrieb einer produktiven Farm (aufgrund teurer Berater, Maschinen und Synbio-Saatgut) diese Gewinne zunichte machen. damit sie nicht besser dran sind als heute. Unglücklicherweise können die Dinge immer noch schlimmer werden; mit Lebensmitteln, die Ende der 2030er Jahre zu einem so heißen Gut werden, in das man investieren kann; Diese Landwirte müssen möglicherweise auch gegen heftige Unternehmensinteressen kämpfen, nur um ihre Farmen zu behalten.

Angesichts des oben dargestellten Kontexts müssen wir also drei mögliche Wege aufschlüsseln, die zukünftige Landwirte einschlagen könnten, um in der nahrungshungrigen Welt von morgen zu überleben:

Erstens werden die Bauern, die am ehesten die Kontrolle über ihre Familienbetriebe behalten, diejenigen sein, die klug genug sind, ihre Einkommensströme zu diversifizieren. Beispielsweise könnten diese Landwirte neben der Produktion von Nahrungsmitteln (Pflanzen und Vieh), Futtermitteln (zur Fütterung von Vieh) oder Biokraftstoffen – dank der synthetischen Biologie – auch Pflanzen anbauen, die auf natürliche Weise organische Kunststoffe oder Arzneimittel produzieren. Wenn sie nah genug an einer Großstadt sind, können sie sogar eine unverwechselbare Marke um ihr „lokales“ Produkt schaffen, um es mit einem Aufpreis zu verkaufen (wie es diese Bauernfamilie in diesem großartigen Land tat). NPR-Profil).

Darüber hinaus kann und wird ein einzelner Landwirt mit der starken Mechanisierung der Farmen von morgen immer größere Flächen bewirtschaften. Dies wird der Bauernfamilie einen Raum bieten, um eine Vielzahl anderer Dienstleistungen auf ihren Grundstücken anzubieten, darunter Kindertagesstätten, Sommercamps, Bed-and-Breakfasts usw. Auf einer größeren Ebene können Bauern sogar konvertieren (bzw vermieten) einen Teil ihres Landes, um erneuerbare Energie durch Sonne, Wind oder Biomasse zu produzieren und diese an die umliegende Gemeinde zu verkaufen.

Aber leider sind nicht alle Landwirte so unternehmerisch. Die zweite Bauernkohorte wird die Schrift an der Wand sehen und sich aneinander wenden, um sich über Wasser zu halten. Diese Landwirte werden (unter Anleitung von Farmlobbyisten) massive, freiwillige landwirtschaftliche Kollektive bilden, die ähnlich wie eine Gewerkschaft funktionieren. Diese Kollektive werden nichts mit kollektivem Landbesitz zu tun haben, sondern alles damit, genug kollektive Kaufkraft zu generieren, um hohe Rabatte auf Beratungsdienste, Maschinen und fortschrittliches Saatgut herauszupressen. Kurz gesagt, diese Kollektive werden die Kosten niedrig halten und dafür sorgen, dass die Stimmen der Landwirte von Politikern gehört werden, während sie gleichzeitig die wachsende Macht von Big Agri in Schach halten.

Schließlich wird es jene Landwirte geben, die sich entscheiden werden, das Handtuch zu werfen. Dies wird besonders häufig bei den Bauernfamilien der Fall sein, in denen die Kinder kein Interesse daran haben, das Leben auf dem Bauernhof fortzusetzen. Glücklicherweise werden sich diese Familien zumindest mit einem beträchtlichen Notgroschen zurückziehen, indem sie ihre Farmen an konkurrierende Investmentfirmen, Hedgefonds, Staatsfonds und große Unternehmensfarmen verkaufen. Und je nach Umfang der oben und in früheren Teilen dieser Future of Food-Serie beschriebenen Trends ist diese dritte Kohorte möglicherweise die größte von allen. Letztendlich könnte der Familienbetrieb Ende der 2040er Jahre zu einer vom Aussterben bedrohten Art werden.

Der Aufstieg der vertikalen Farm

Neben der traditionellen Landwirtschaft gibt es eine radikal neue Form der Landwirtschaft, die in den kommenden Jahrzehnten entstehen wird: die vertikale Landwirtschaft. Im Gegensatz zur Landwirtschaft der letzten 10,000 Jahre führt die vertikale Landwirtschaft die Praxis ein, mehrere Farmen übereinander zu stapeln. Ja, es klingt zunächst abwegig, aber diese Farmen können eine Schlüsselrolle bei der Ernährungssicherheit unserer wachsenden Bevölkerung spielen. Schauen wir sie uns genauer an.

Vertikale Farmen wurden durch die Arbeit von populär gemacht Dickson Despommier und einige werden bereits auf der ganzen Welt gebaut, um das Konzept zu testen. Beispiele für vertikale Farmen sind: Nuvege in Kyoto, Japan; Himmel-Grüns in Singapur; TerraSphere in Vancouver, Britisch-Kolumbien; Plantagon in Linköping, Schweden; und Vertikale Ernte in Jackson, Wyoming.

Die ideale vertikale Farm sieht ungefähr so aus: Ein Hochhaus, in dem die meisten Stockwerke dem Anbau verschiedener Pflanzen in horizontal übereinander gestapelten Beeten gewidmet sind. Diese Beete werden von einer auf die Pflanze abgestimmten LED-Beleuchtung gespeist (ja, das ist eine Sache), neben mit Nährstoffen angereichertem Wasser, das durch Aeroponik (am besten für Hackfrüchte), Hydroponik (am besten für Gemüse und Beeren) oder Tropfbewässerung (für Getreide) geliefert wird. Sobald sie ausgewachsen sind, werden die Beete auf einem Förderband gestapelt, um geerntet und an lokale Bevölkerungszentren geliefert zu werden. Das Gebäude selbst wird durch eine Kombination aus vollständig mit Strom versorgt (dh COXNUMX-neutral). Fenster, die Sonnenenergie sammeln, geothermische Generatoren und anaerobe Fermenter, die Abfälle in Energie umwandeln können (sowohl aus dem Gebäude als auch aus der Gemeinde).

Klingt schick. Aber was sind überhaupt die wirklichen Vorteile dieser vertikalen Farmen?

Es gibt tatsächlich eine ganze Reihe von Vorteilen: kein landwirtschaftlicher Abfluss; ganzjährige Pflanzenproduktion; kein Ernteverlust durch Unwetterereignisse; verbrauchen 90 Prozent weniger Wasser als in der traditionellen Landwirtschaft; keine Agrochemikalien für Pestizide und Herbizide erforderlich; kein Bedarf an fossilen Brennstoffen; saniert Grauwasser; schafft lokale Arbeitsplätze; versorgt die Bewohner der Innenstadt mit frischen Produkten; können verlassene städtische Grundstücke nutzen und Biokraftstoffe oder aus Pflanzen gewonnene Medikamente anbauen. Aber das ist nicht alles!

Der Trick bei diesen vertikalen Farmen besteht darin, dass sie sich dadurch auszeichnen, dass sie auf so wenig Raum wie möglich so viel wie möglich anbauen. Ein Indoor-Hektar einer vertikalen Farm ist produktiver als 10 Acres im Freien einer traditionellen Farm. Um Ihnen zu helfen, dies etwas besser zu verstehen, Despommier Staaten dass es nur 300 Quadratfuß bewirtschafteter Innenfläche – die Größe einer Einzimmerwohnung – bräuchte, um genug Nahrung für eine einzelne Person zu produzieren (2,000 Kalorien pro Person und Tag für ein Jahr). Das bedeutet, dass eine vertikale Farm mit etwa 30 Stockwerken in der Größe eines Häuserblocks leicht bis zu 50,000 Menschen ernähren könnte – im Grunde die Bevölkerung einer ganzen Stadt.

Aber die wohl größte Auswirkung, die vertikale Farmen haben könnten, ist die Verringerung der Menge an Ackerland, die auf der ganzen Welt genutzt wird. Stellen Sie sich vor, wenn Dutzende dieser vertikalen Farmen um städtische Zentren herum gebaut würden, um ihre Bevölkerung zu ernähren, würde die Menge an Land, die für die traditionelle Landwirtschaft benötigt wird, reduziert werden. Dieses nicht benötigte Ackerland könnte dann der Natur zurückgegeben werden und möglicherweise dazu beitragen, unser beschädigtes Ökosystem wiederherzustellen (ah, Träume).

Der Weg in die Zukunft und Argumente für die Märkte

Zusammenfassend ist das wahrscheinlichste Szenario für die nächsten zwei Jahrzehnte, dass traditionelle Bauernhöfe intelligenter werden; mehr von Robotern als von Menschen verwaltet werden und immer weniger Bauernfamilien gehören werden. Aber da der Klimawandel in den 2040er Jahren beängstigend wird, werden sicherere und effizientere vertikale Farmen diese intelligenten Farmen schließlich ersetzen und die Rolle der Ernährung unserer enormen zukünftigen Bevölkerung übernehmen.

Abschließend möchte ich noch eine wichtige Randbemerkung erwähnen, bevor wir zum Finale der Future of Food-Serie übergehen: Viele der heutigen (und zukünftigen) Probleme der Lebensmittelknappheit haben eigentlich nichts damit zu tun, dass wir nicht genug Lebensmittel anbauen. Die Tatsache, dass viele Teile Afrikas und Indiens unter jährlichen Hungerperioden leiden, während die USA mit einer von Cheetos befeuerten Adipositas-Epidemie zu kämpfen haben, spricht Bände. Einfach ausgedrückt haben wir kein Problem mit dem Anbau von Lebensmitteln, sondern ein Problem mit der Lebensmittellieferung.

Beispielsweise gibt es in vielen Entwicklungsländern tendenziell einen Reichtum an Ressourcen und landwirtschaftlichen Kapazitäten, aber einen Mangel an Infrastruktur in Form von Straßen, modernen Lager- und Handelsdiensten und nahe gelegenen Märkten. Aus diesem Grund bauen viele Bauern in diesen Regionen nur genug Lebensmittel für sich selbst an, da es keinen Sinn macht, Überschüsse zu haben, wenn sie aufgrund fehlender Lagermöglichkeiten, Straßen für den schnellen Versand der Ernte an Käufer und Märkten für den Verkauf dieser Ernten verrotten . (Sie können einen großartigen Artikel zu diesem Punkt unter lesen The Verge.)

Okay Leute, ihr habt es so weit geschafft. Jetzt ist es endlich an der Zeit, einen Blick darauf zu werfen, wie Ihre Ernährung in der verrückten Welt von morgen aussehen wird. Zukunft der Ernährung P5.