Smart vs vertikala gårdar: Future of food P4

På många sätt är dagens gårdar ljusår mer avancerade och komplexa än de från förr. På samma sätt är dagens bönder ljusår mer kunniga och kunniga än förr.

En typisk 12- till 18-timmars-dag för bönder nuförtiden, involverar ett mycket intrikat utbud av aktiviteter, inklusive konstant inspektion av odlingsfält och boskap; regelbundet underhåll av jordbruksutrustning och maskiner; timmars drift av nämnda utrustning och maskiner; hantera drängar (både vikarier och familj); möten med olika jordbruksspecialister och konsulter; övervaka marknadspriser och lägga beställningar hos foder, utsäde, gödningsmedel och bränsleleverantörer; försäljningssamtal med gröda- eller boskapsköpare; och sedan planera nästa dag samtidigt som du får lite personlig tid att koppla av. Tänk på att detta bara är en förenklad lista; Det saknas förmodligen en hel del specialiserade uppgifter som är unika för de typer av grödor och boskap varje bonde sköter.

Tillståndet för bönder idag är det direkta resultatet av marknadskrafter som sätter ett enormt tryck på jordbrukssektorn att bli mer produktiv. Du förstår, när världens befolkning skjutit i höjden under de senaste decennierna, har efterfrågan på mat också skjutit i höjden tillsammans med den. Denna tillväxt utlöste skapandet av fler grödor, boskapsskötsel, såväl som större, mer komplexa och otroligt dyra jordbruksmaskiner. Dessa innovationer, samtidigt som de tillät bönder att producera mer mat än någonsin tidigare i historien, knuffade också många av dem till tunga, bottenlösa skulder för att ha råd med alla uppgraderingar.

Så ja, det är inte lätt att vara en modern bonde. De behöver inte bara vara experter på jordbruk, utan också hålla koll på de senaste trenderna inom teknik, affärer och finanser bara för att hålla sig flytande. Den moderna bonden är kanske bara den mest skickliga och mångsidiga arbetaren bland alla yrken som finns. Problemet är att att vara bonde är på väg att bli mycket tuffare i framtiden.

Från våra tidigare diskussioner i denna Future of Food-serie vet vi att världens befolkning kommer att växa med ytterligare två miljarder människor till 2040, medan klimatförändringarna kommer att minska mängden tillgänglig mark för att odla mat. Detta betyder (japp, du gissade rätt) bönder kommer att stå inför ännu en massiv marknadspress för att bli ännu mer produktiva. Vi kommer snart nog att prata om den bistra effekten detta kommer att ha på den genomsnittliga familjegården, men låt oss börja med de skinande nya leksakerna som bönderna kommer att få leka med först!

Uppkomsten av den smarta gården

Framtidens gårdar måste bli produktivitetsmaskiner, och tekniken kommer att göra det möjligt för jordbrukare att uppnå just det genom att övervaka och mäta allt. Låt oss börja med Sakernas Internet— ett nätverk av sensorer anslutna till varje utrustning, husdjur och arbetare som ständigt övervakar deras plats, aktivitet och funktionalitet (eller till och med hälsa när det kommer till djur och arbetare). Den insamlade informationen kan sedan användas av gårdens centrala ledningscentral för att optimera rörelsen och uppgifterna som utförs av varje anslutet objekt.

I synnerhet kommer detta gårdskräddarsydda Internet of Things att kopplas in i molnet, där data kan delas med en mängd olika jordbruksorienterade mobiltjänster och konsultföretag. När det gäller tjänster kan den här tekniken inkludera avancerade mobilappar som ger jordbrukare både realtidsdata om deras gårds produktivitet och registrering av varje åtgärd de utför under dagen, hjälpa dem att hålla en mer exakt logg för att planera nästa dags arbete. Dessutom kan den också inkludera en app som ansluter till väderdata för att föreslå lämpliga tider för att så jordbruksmark, flytta boskap inomhus eller skörda grödor.

På konsultsidan kan specialistföretag hjälpa större gårdar att analysera insamlad data för att generera insikter på högre nivå. Denna hjälp kan inkludera övervakning av hälsostatusen i realtid för varje enskilt husdjur och programmering av gårdens automatiska matare för att leverera den exakta näringsmässiga matblandningen för att hålla dessa djur glada, friska och produktiva. Dessutom kan företagen också bestämma gårdens säsongsbetonade jordsammansättning från data och sedan föreslå olika nya superfood och syntetiska biologi (synbio) grödor att plantera, baserat på de optimala priserna som förutspås på marknaderna. I det yttersta kan alternativen att ta bort det mänskliga elementet helt och hållet uppstå från deras analys, genom att ersätta drängar med olika former av automatisering – dvs robotar.

En armé av gröna tumrobotar

Medan industrier har blivit mer automatiserade under de senaste decennierna, har jordbruket varit långsamt med att hänga med i denna trend. Detta beror delvis på de höga kapitalkostnaderna som är förknippade med automatisering och det faktum att gårdar redan är tillräckligt dyra utan all denna högutvecklade teknologi. Men eftersom denna högutvecklade teknologi och mekanisering blir billigare i framtiden, och allt eftersom mer investeringspengar översvämmar jordbruksindustrin (för att dra fördel av den globala livsmedelsbristen som orsakas av klimatförändringar och befolkningstillväxt), kommer de flesta bönder att hitta nya möjligheter att redskap .

Bland de dyra nya leksaker som bönderna kommer att sköta sina gårdar med finns specialiserade jordbruksdrönare. Faktum är att morgondagens gårdar skulle kunna se dussintals (eller svärmar) av dessa drönare flyga runt deras fastigheter vid varje given tidpunkt och utföra ett brett spektrum av uppgifter, såsom: övervakning av jordsammansättning, grödans hälsa och bevattningssystem; släppa extra gödningsmedel, bekämpningsmedel och herbicider på i förväg identifierade problemområden; agerar som en herdehund som leder egensinniga boskap tillbaka till gården; skrämma bort eller till och med skjuta ner grödahungriga djurarter; och tillhandahålla säkerhet via konstant flygövervakning.

En annan intressant punkt är att morgondagens traktorer sannolikt kommer att vara magra doktorer i jämförelse med dagens gamla, pålitliga traktorer. Dessa smarta traktorer—synkroniserad med gårdens centrala kommandocenter — kommer självständigt att korsa gårdens åkrar för att exakt plöja jorden, plantera frön, spraya gödselmedel och senare skörda skördarna.

En mängd andra mindre robotar kan så småningom befolka dessa gårdar och ta på sig fler och fler av de roller som säsongsarbetare normalt gör, som att individuellt plocka frukt från träd eller vinrankor. Märkligt nog kan vi till och med se robotbin i framtiden!

Familjegårdens framtid

Även om alla dessa innovationer verkligen låter imponerande, vad kan vi säga om framtiden för genomsnittliga jordbrukare, särskilt de som äger familjejordbruk? Kommer dessa gårdar – som gått genom generationerna – att kunna förbli intakta som "familjegårdar"? Eller kommer de att försvinna i en våg av företagsköp?

Som beskrivits tidigare kommer de kommande decennierna att presentera en sorts blandad väska för den genomsnittlige bonden. Den förväntade boomen i livsmedelspriserna innebär att framtida bönder kan finna sig i att simma i kontanter, men samtidigt kan de stigande kapitalkostnaderna för att driva en produktiv gård (på grund av dyra konsulter, maskiner och synbiofrön) ta bort dessa vinster, lämnar dem inte bättre än idag. Tyvärr för dem kan saker fortfarande bli värre; med mat som blev en sådan het handelsvara att investera i i slutet av 2030-talet; dessa bönder kan också behöva slåss mot hårda företagsintressen bara för att behålla sina gårdar.

Så med tanke på sammanhanget som presenteras ovan måste vi bryta ner tre möjliga vägar framtida bönder kan ta för att överleva morgondagens mathungriga värld:

För det första är de bönder som mest sannolikt kommer att behålla kontrollen över sina familjegårdar de som är kunniga nog att diversifiera sina inkomstströmmar. Till exempel, förutom att producera mat (grödor och boskap), foder (för att utfodra boskap) eller biobränslen, kunde dessa bönder – tack vare syntetisk biologi – också odla växter som naturligt producerar organisk plast eller läkemedel. Om de är tillräckligt nära en storstad kan de till och med skapa ett distinkt varumärke kring sin "lokala" produkt för att sälja till en premie (som den här bondefamiljen gjorde i denna fantastiska NPR-profil).

Dessutom, med den tunga mekaniseringen av morgondagens gårdar, kan och kommer en enda bonde att hantera allt större mängder mark. Detta kommer att ge bondefamiljen ett utrymme att erbjuda en mängd andra tjänster på sina fastigheter, inklusive dagis, sommarläger, bed-and-breakfast, etc. På en större nivå kan jordbrukare till och med konvertera (eller hyra ut) en del av deras mark för att producera förnybar energi genom sol, vind eller biomassa och sälja dem till det omgivande samhället.

Men tyvärr, alla bönder kommer inte att vara så entreprenöriella. Den andra bondekohorten kommer att se skriften på väggen och vända sig mot varandra för att hålla sig flytande. Dessa bönder (med ledning av gårdslobbyister) kommer att bilda massiva, frivilliga jordbrukskollektiv som kommer att fungera på samma sätt som ett fackförbund. Dessa kollektiv kommer inte att ha något att göra med kollektivt ägande av mark, utan har allt att göra med att generera tillräckligt med kollektiv köpkraft för att pressa ut stora rabatter på konsulttjänster, maskiner och avancerade frön. Så kort sagt, dessa kollektiv kommer att hålla kostnaderna låga och hålla jordbrukarnas röster hörda av politikerna, samtidigt som de håller Big Agris växande kraft i schack.

Slutligen kommer det att finnas de bönder som kommer att bestämma sig för att kasta in handduken. Detta kommer att vara särskilt vanligt bland de lantbruksfamiljer där barnen inte har något intresse av att fortsätta gårdslivet. Lyckligtvis kommer dessa familjer åtminstone att böja sig med ett stort boägg genom att sälja sina gårdar till konkurrerande investeringsföretag, hedgefonder, statliga förmögenhetsfonder och storskaliga företagsgårdar. Och beroende på omfattningen av trenderna som beskrivs ovan, och i tidigare delar av denna Future of Food-serie, kan denna tredje kohort bara vara den största av dem alla. I slutändan kan familjegården bli en hotad art i slutet av 2040-talet.

Uppkomsten av den vertikala gården

Bortsett från traditionellt jordbruk finns det en radikalt ny form av jordbruk som kommer att uppstå under de kommande decennierna: vertikalt jordbruk. Till skillnad från jordbruk från de senaste 10,000 XNUMX åren, introducerar vertikalt jordbruk metoden att stapla flera gårdar ovanpå varandra. Ja, det låter först där ute, men dessa gårdar kan spela en nyckelroll i livsmedelssäkerheten för vår växande befolkning. Låt oss ta en närmare titt på dem.

Vertikala gårdar har populariserats av arbetet med Dickson Despommier och några byggs redan runt om i världen för att testa konceptet. Exempel på vertikala gårdar inkluderar följande: Nuvege i Kyoto, Japan; Himmelgröna i Singapore; TerraSphere i Vancouver, British Columbia; Plantagon i Linköping, Sverige; och Vertikal skörd i Jackson, Wyoming.

Den ideala vertikala gården ser ut ungefär så här: ett höghus där majoriteten av våningarna ägnas åt att odla olika växter i bäddar staplade horisontellt över varandra. Dessa bäddar matas av LED-belysning som är anpassad till växten (ja, det här är en grej), tillsammans med näringsinfunderat vatten som levereras av aeroponics (bäst för rotfrukter), hydroponics (bäst för grönsaker och bär) eller droppbevattning (för spannmål). När de är fullvuxna staplas bäddarna på en transportör för att skördas och levereras till lokala befolkningscentra. När det gäller själva byggnaden är den fullt driven (dvs koldioxidneutral) av en kombination av fönster som samlar solenergi, geotermiska generatorer och anaeroba rötkammare som kan återvinna avfall till energi (både från byggnaden och samhället).

Låter fancy. Men vilka är de verkliga fördelarna med dessa vertikala gårdar?

Det finns faktiskt en hel del — fördelarna inkluderar: ingen avrinning från jordbruket; växtodling året runt; ingen skördförlust från svåra väderhändelser; använda 90 procent mindre vatten än traditionellt jordbruk; inga jordbrukskemikalier behövs för bekämpningsmedel och herbicider; inget behov av fossila bränslen; sanerar gråvatten; skapar lokala jobb; levererar färskvaror till innerstadsbor; kan använda sig av övergivna stadsfastigheter och kan odla biobränslen eller växtbaserade läkemedel. Men det är inte allt!

Tricket med dessa vertikala gårdar är att de briljerar med att odla så mycket som möjligt på så lite utrymme som möjligt. En inomhus tunnland av en vertikal gård är mer produktiv än 10 tunnland utomhus av en traditionell gård. För att hjälpa dig att uppskatta detta lite mer, Despommier tillstånd att det bara skulle krävas 300 kvadratfot odlad inomhusyta – storleken på en studiolägenhet – för att producera tillräckligt med mat för en enda individ (2,000 30 kalorier per person, per dag under ett år). Detta innebär att en vertikal gård på cirka 50,000 våningar i storleken av ett stadskvarter lätt kan föda upp till XNUMX XNUMX människor – i princip befolkningen i en hel stad.

Men den största inverkan vertikala gårdar kan ha är att minska mängden jordbruksmark som används runt om i världen. Föreställ dig om dussintals av dessa vertikala gårdar byggdes runt stadskärnor för att föda deras befolkningar, skulle mängden mark som behövs för traditionellt jordbruk minska. Den onödiga jordbruksmarken kunde sedan återföras till naturen och möjligen hjälpa till att återställa vårt skadade ekosystem (ah, drömmar).

Vägen framåt och fallet för marknader

Sammanfattningsvis är det mest sannolika scenariot för de kommande två decennierna att traditionella gårdar kommer att bli smartare; kommer att hanteras mer av robotar än människor, och kommer att ägas av allt färre bondefamiljer. Men när klimatförändringarna blir skrämmande på 2040-talet kommer säkrare och effektivare vertikala gårdar så småningom att ersätta dessa smarta gårdar och ta över rollen att föda vår enorma framtida befolkning.

Sist vill jag också nämna en viktig sidonotering innan vi går vidare till finalen i Future of Food-serien: mycket av dagens (och morgondagens) problem med matbrist har faktiskt ingenting att göra med att vi inte odlar tillräckligt med mat. Det faktum att många delar av Afrika och Indien lider av årliga svältperioder, medan USA har att göra med en cheeto-driven fetmaepidemi talar sitt tydliga språk. Enkelt uttryckt handlar det inte om att vi har ett problem med livsmedelsodling, utan istället ett problem med matleveranser.

Till exempel i många utvecklingsländer tenderar det att finnas en mängd resurser och jordbrukskapacitet, men en brist på infrastruktur i form av vägar, moderna lagrings- och handelstjänster och närliggande marknader. På grund av detta odlar många bönder i dessa regioner bara tillräckligt med mat för sig själva, eftersom det inte är någon mening med att ha överskott om de kommer att ruttna på grund av brist på ordentliga lagringsmöjligheter, vägar för att snabbt skicka grödor till köpare och marknader för att sälja dessa grödor . (Du kan läsa en bra artikel om denna punkt på Gränsen.)

Okej, ni har kommit så långt. Nu är det äntligen dags att ta en titt på hur din kost kommer att se ut i morgondagens galna värld. Future of Food P5.

Future of Food-serien

Klimatförändringar och matbrist | Future of Food P1

Vegetarianer kommer att regera efter köttchocken 2035 | Future of Food P2

GMO och superlivsmedel | Future of Food P3

Din framtida diet: insekter, in-vitro-kött och syntetiska livsmedel | Future of Food P5