עתיד החקלאות

החקלאות במשבר: אוכלוסיית העולם הולכת וגדלה והשיטות החקלאיות המסורתיות צורכות יותר מדי אנרגיה ומניבות פחות מדי מזון. הפיתרון: גורדי שחקים עם חוות של גידולים הידרופוניים, פועלים רובוטיים ומעבדות לגידול בשר

מגדל חקלאי באמצע העיר. איור: פופיולר סיינס
מגדל חקלאי באמצע העיר. איור: פופיולר סיינס

חקלאות בשחקים

עד שנת 2025 תגדל אוכלוסיית העולם מ-6.6 מיליארד ל-8 מיליארד בני אדם. מדענים צופים בצורת ממושכת בחלק המרכזי של מערב אמריקה והצפות נרחבות של שטחים חקלאיים באפריקה ובאסיה. האם צדק המתמטיקאי תומס מלתוס, שחזה לפני 200 שנים כי החקלאות לא תוכל לספק די מזון לאוכלוסיית העולם? עד כה סייעו חידושים בחקלאות להתגבר על הבעיות, אך המשאבים עדיין מוגבלים.

אין ספק – ללא חשיבה מחודשת על האופן בו מגדלים מזון, עלולים רבים בעולם לרעוב. מדען הסביבה דיקסון דספומיה מאוניברסיטת קולומביה, וגם מדענים נוספים, מציעים פיתרון מהפכני: להקים במרכזי ערים חוות חקלאיות בגורדי שחקים. על מנת לצמצם את צריכת האנרגיה ולהגדיל את תפוקת המזון תיושם במגדלים שיטת גידול הידרופונית, ללא עפר [והביוב שיוזרם מהסביבה ישמש כמקור אנרגיה]. העברה של חוות חקלאיות למגדלים תאפשר לפנות שטחים חקלאיים לשתילת עצים, כדי לצמצם את תכולת הפחמן הדו חמצני באטמוספרה. יתרה מכך – החוות האנכיות מאפשרות לגדל את המזון סמוך למקום בו אוכלים אותו, ומעבר לחיסכון בהוצאות, הדבר גם מפחית את כמות המזהמים שנפלטים בזמן ההובלה: יש בכך חיסכון משמעותי, שכן אם מוסיפים לפליטת המזהמים בזמן העיבוד וההובלה של היבול והבקר גם את גז המתאן שפולטות חיות המשק, אחראית החקלאות ל-14 אחוזים מגז החממה שנפלט בעולם.

עדיין לא ניתן לרכוש מוצרי מזון שגודלו בחוות אנכיות. עד כה הסתכמו הפרויקטים של חקלאות עירונית בניסויים בהיקף מצומצם שבוצעו בפארקים שכונתיים. החזון של דספומיה מרחיק לכת הרבה יותר: מגדל בגובה של 30 קומות, בעלות של 200 מיליון דולרים, שישתרע על פני גוש בניינים שלם ויספק די פירות, ירקות ועופות ל-50,000 בני אדם. "עם כניסת ביוב ויציאת מזון עשויה החווה האנכית לפעול כמעין מכונה בתנועה מתמדת שמזינה אנשים רבים" הוא אומר. מרבית הטכנולוגיה כבר קיימת, לדבריו, ועם שיפורים מסוימים עשוי הפרויקט להתחיל לפעול בהקדם – בתקציב של כ-0.25 אחוז מהסובסידיה ששולמה לחקלאים אמריקנים בעשור האחרון, כלומר כ-500 מיליון דולרים.

דספומיה מייעץ למשקיעים מאבו דאבי ודרום קוריאה ששוקלים להקים חוות אנכיות בערים אקולוגיות חדשות. בסיאטל ולאס וגאס משקיעים בפרויקטים דומים אך בהיקף מצומצם יותר. הפכו את הדף וגלו את חוות העתיד – ששרטטנו בהשראת מחקרים מתקדמים של חברות חקלאיות ומדענים. אם היוזמה תצליח, עשוי החזון הקודר של מלתוס להידחות ב-200 שנים נוספות.

בריכות "אקוופוניות"
הן בגידולים הידרופוניים והן בבריכות דגים אפשר לקבל תפוקה גבוהה, אך יש צורך בעבודת תחזוקה רבה. מערכות הידרופוניות ללא עפר דורשות הוספה תכופה של חומרי מזון, ובריכות דגים מחייבות ניקוי מתמיד של המים. אולם, כשמשלבים בין השניים לכדי מערכת "אקוופונית" אחת, הופכים החסרונות ליתרונות: הפסולת של הדגים מזינה את הצמחים ואילו הצמחים מנקים את המים.

המערכת של "המסוע האוטומטי", שהגתה החברה הישראלית OrganiTech שמתמחה במערכות חקלאיות אוטומטיות, מקדמת את החקלאות ה-"אקוופונית" בצעד נוסף. בזרם האיטי של הבריכה נישאים מגשים צפים של צמחים, עוברים דרך מנגנוני הזנה ובתום מחזור של מספר שבועות הם מוכנים לקצירה. בבריכה שוחים דגי אמנון עתירי חלבונים והפסולת עתירת האמוניה שהם פולטים שוקעת למצע חצץ שמכיל חיידקים אשר ממירים אותה לחנקן.

המים העשירים בחנקן נשאבים לצמחים שצורכים את החנקן והמים הנקיים מוחזרים לדגים.

רובוטים מטפלים בצמחים
שיטות הידרופוניות מעניקות לחקלאים כבר היום תפוקה גבוהה פי 30 לדונם מאשר שיטות חקלאיות מסורתיות. בחקלאות אנכית ניתן להגיע לתפוקה גבוהה עוד יותר – פי כמה וכמה – בעזרת מנגנוני הזנה מיוחדים ותאורה 24 שעות ביממה.

אולם, לא כל הגידולים מגיבים היטב לשיטות הידרופוניות. חלקם – למשל תפוחי אדמה או פירות הדר – חייבים לנעוץ שורשים בחומר קשיח למחצה, דוגמת עפר או סיבי קוקוס. התכנון שמופיע כאן – של החברה הקנדית Omega Garden – מאפשר זאת. במערכת הגידול שמזכירה מדחף של מעבורת גדלים הצמחים במגשים נקבוביים שמלאים באבני ורמיקוליט ומסודרים במתקן גלילי שנע מדי פעם בתנועה סיבובית כדי לטבול כל שורת צמחים בתעלה של חומרים מזינים.

לדוד משה היה חלוק מעבדה

מאחר והצמחים לא יוכלו להסתגל במשך מיליוני שנים למחזורי גידול בסביבה פנימית הידרופונית, יבררו הבוטניקאים וירבו את הזנים שמניבים את התוצאות הטובות ביותר. מדענים אחרים יפתחו דשנים מיוחדים שיבטיחו שהצמחים יכילו חומרי תזונה חשובים לדיאטה האנושית, דוגמת סלניום ואבץ.

מחשש שחרקים או גורמי מחלות שונים יצליחו לחדור לסביבה המוגנת, יידרשו החקלאים שנכנסים לבניין לעטות חליפות מיוחדות ולעבור דרך דלתות אטומות. המדענים יכסו את הצמחים בחיידקים שעברו הנדסה גנטית וזוהרים כשמתגלות מחלות מסוכנות או מזיקים – על מנת להזהיר את החקלאים מפני התפרצות.

גידול בקר אינו כדאי – רק 3 אחוזים מהאנרגיה שמושקעת בגידול פרה מגיעה בסופו של דבר כחלבון לצלחת. מדענים מעדיפים לגדל במעבדה בשר של תרנגולת, חזיר או תאי גזע של פרה, על בסיס דיאטה של מים, סוכרים וחלבונים טבעיים. כדי לשפר את המרקם של הבשר מופעלים השרירים בעזרת אותות חשמליים. מרקם עשיר של אומצה טובה קשה לשחזר, אבל נקניקים או חטיפי עוף שגודלו במעבדה יהפכו בעוד עשור שנים לדבר שבשגרה.

אנרגיה מהביוב

החווה האנכית אינה מפעל ייצור ותו לא. היא מאפשרת גם לתכנן מחדש את התשתיות העירוניות באופן שמדמה את מחזור המשאבים בטבע. הדבר ניכר במיוחד במרתפי המגדל, שם הביוב מסייע לספק את המשאבים החיוניים ביותר בחווה: אנרגיה ומים. מערכת הביוב העירונית תנותב מסביבת המגדל אל החווה, וכמחצית מהכמות תעבור במכונת SlurryCarb שפותחה על ידי חברת הסטרט אפ EnerTech מאטלנטה. המכונה מחממת את מי הביוב בלחץ, ומפרקת אותם לרכיבים הבסיסיים – פחמן ומים. לאחר מכן מופרדים המים והתרחיף המוצק מובער כדי להניע טורבינות קיטור להפקת חשמל.

חומרי הביוב הנותרים מטופלים בחומרים קוטלי חיידקים ומוסבים לשכבת קרקע עליונה בתהליך של חימום וייבוש שפותח על ידי N-Viro, חברה מאוהיו שמתמחה במיחזור של חומרים ביולוגיים מוצקים. המים שמופרדים בשני התהליכים מסוננים באמצעים ביולוגיים טבעיים, דוגמת שבלולי זברה או קני סוף, עד שהם נקיים דיים לצרכים חקלאיים – או עד לרמה של מי שתייה. כל הפסולת שמקורה בחווה מוסבת לדשן או גז מתאן שאפשר להבעיר כדי להפיק אנרגיה.

תושבי האזור רוכשים מוצרי מזון שמיוצרים בחווה האנכית במרכול שבקומת הקרקע של המגדל, ומשאיות חשמליות מובילות את הסחורה לשווקים מרוחקים יותר.

עוד בנושא באתר הידען

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

17 תגובות

  1. חחח… בילדרברג על חבורת המועדון האקסקלוסיבי שלו, יכולים רק לחלום על חיי הפשטות והבסיסיות שלי!
    אגב, ככל שהזמן עובר והצפיפות עולה, מסתבר שאותם דברים שהתרחשו מאז ומעולם בטבע (צונאמי,רעידת אדמה,הר געש, שטפונות וכיוצ"ב), פשוט הורגים יותר אנשים. תוסיף לזה את איספור הסיבות האנושיות לחיסול המוני (זיהום, סרטן,המירוץ בפיתוח חיסונים/מוטציות בחיידקים, תאונות דרכים, מלחמות וכו')- ותקבל אפשרות שירידת אוכלוסיית העולם אל מתחת למיליארד, היא לא דבר דמיוני בכלל. לפעמים אנחנו כל כך מלאים בביטחון במציאות שלנו, ושוכחים שהיא נשענת על יסודות כל כך רעועים…

  2. טוינג, הכל נכון, ובלבד שאוכלוסיית כדור הארץ תרד אל מתחת למיליארד נפש. זה מה שחובבי הקונספירציות טוענים שבילדרברג רוצה להשיג? האם אתה חבר שם?

  3. אני לא יודע מה יותר מזעזע אותי; המצב הפיזי של החקלאות, או מצב החשיבה והאחריות העצמית של בני האדם.
    בחשבון הפשוט ביותר, אפשר לסכם את שטחי החקלאות עליהם גדלים ירקות ופירות, שהם המזינים, באחוז מזערי לעומת השטחים בהם מגדלים תבואות לענף הבשר העולמי. מעבר לתזונה מלאה ובריאה, עוד לפני החיסכון בבעיות בריאות ובמחלות, יתן תמונה שונה לחלוטין לגבי שטחי אדמה פנויים.
    במקום להמשיך בכיוון שפיתח את החקלאות לכיוונים התעשייתים/משחיתים שלה, כדאי דווקא לחזור אל העבר ולקחת אותה לסיבה המקורית שלה-יצור מזון מזין ולא מזון שמעשיר את העוסקים בה בהכרח.
    בתמיכה נכונה ובהעתקת תשומת הלב, היא יכולה לקיים ולהתקיים עוד הרבה מאוד שנים!

  4. מה ישראל עושה בנידון, למען החקלאות בעתיד, למניעת מחסור ורעב. עם תכנון נכון, ניתן להזין עד 25 מיליארד בני אדם. מעבר לכך, צריך יהיה לפתח גלולה, המספקת את כל אבות המזון, בארוחה אחת.

  5. לפני כעשרים שנה נבנה במנהל המחקר החקלאי, מכון וולקני, מתקן כזה ממש, שתילים הושתלו בחורים בלוחות קלקר, כול כמה כמה דקות רוססו השורשים בתמיסת מזון,
    הייתה שליטה באור, בטמפרטורה ובמתקן כזה, ללא קרקע, גודלו עגבניות וירקות אחרים, וגם חיטה אפשר היה לגדל שם . כל זה לפני כעשרים שנה,
    ולמה ההברקה עכשיו לא מזכירה עבר ישראלי כל כך נחמד?

  6. זה פרדוקס, שהשכלולים בחקלאות ב-200 השנה האחרונות קפצו פלאים, היעילות של גידולים עלתה פלאים, ועדיין יש מיליוני רעבים בעולם.
    תמיד יהיו, אם קצב גידול האוכלוסייה האנושית יישאר כמו שהוא.

    למה תמיד מזמררים גדלוף וחבריו בשירי ההלל לאפריקה "תנו להם אוכל".
    מישהו חשב לשלוח להם קונדומים?

    הכל כבר נכתב ב"ישמעאל" מאת דניאל קווין. את מוזמנים לקרוא את הציטוט הבא מויקיפדיה ולהמשיך בקריאת הספר:

    "…האנושות שבוייה בהנחה תרבותית שגויה, המניע אותה לכבוש ולהרוס את העולם, ולפגוע בשאר האורגניזמים החולקים איתה את העולם.

    ישמעאל מספר כי על פני כדור הארץ קיימות שתי תרבויות אנושיות בעלות ערכים שונים ומנוגדים. הלקחנים- התרבות האנושית "המתורבתת" שצמחה לאחר המהפכה החקלאית (99% מכל בני האדם), והעוזבים – התרבות האנושית הפרימיטיבית שמאמינה שהאדם חלק ממכלול הטבע ולא נוצר כדי לשלוט בו. הם לוקחים את שצריכים למחייתם בלבד, ואת היתר עוזבים.

    התרבות הלקחנית מתעלמת מחוק אותו אוכפים כל בעלי החיים, חוק התחרות המוגבלת, ופועלת בשלוש דרכים כדי לכלכל את עצמה: 1. היא משמידה את המתחרים שלה. 2. היא הורסת את מקורות המזון של המתחרים שלה, כדי לפנות מקום למזונה שלה. 3. היא מונעת ממתחריה גישה לאוכל…"

    http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%99%D7%A9%D7%9E%D7%A2%D7%90%D7%9C_(%D7%A1%D7%A4%D7%A8)

  7. י.ד. צודק אבל צריך להיזהר:

    הקוראים כאן בוודאי ינחשו שלי יש סיבות נוספות שבגללן אני מאד תומך בביטול מענקים המעודדים ילודה, אבל כאן אני רוצה להצביע על היבט אחר של פעולה מסוג זה – אם היא ננקטת בחוסר זהירות.

    אחת הסיבות לטלטלה שעוברת כלכלת ארצות הברית היא העובדה שדור ה Baby Boom מזדקן ופורש לגמלאות ולא נכנס תחתיו שום כוח כלכלי (יצרני וצרכני) דומה.

    גם מדינות אירופה סובלות מבעיה דומה וכדי לא להתמוטט הן שיחררו מאד את רסן ההגירה – דבר שמביא – בהדרגה – להתאסלמותן.

    לכן צריך מאד להיזהר כאשר מנסים להתערב במהלך העניינים בנושא זה.

  8. אסף צודק וזה לא סותר את מה שאומר מיכאל.
    מה שמפריע לי הוא שכמעט לא מתנהל דיון(בעיקר בישראל, אגב) על נושא הילודה.
    הרבה יותר קל ללדת 2 ילדים במקום 3 מאשר לצמצם בשליש את פליטת החנקן/ייצור הפסולת שלך… אנשים מבינים את זה, אבל מסרבים להפנים וליישם. לדעתי הגבלת ילודה(לא הגבלה כמו בסין, אלא עידוד אי-ילודה ע"י מיסוי המקום קצבאות) היא צעד חשוב בכיוון הנכון – שכאמור לא סותר את ההתקדמות הטכנולוגית בתחומים השונים. הכתבה מעניינת מאוד, אגב.

  9. זה יהיה טוב ולא יצרך הרבה חשמל עם יצפו את כול הקירות החיצוניאים בלוחות של אנרגיה סולרית

  10. אסף:
    דבריך כמובן נכונים אבל אינם נמצאים בסתירה לשאר הדברים שנאמרו כאן.
    בסך הכל יש להמשיך לעבוד על הרחבת כושר הנשיאה של כדור הארץ (שהוא אמנם מוגבל אבל גודל המגבלה הוא פונקציה של מאמצינו להגדיל אותה)

  11. כל התפתחות שהיא לא תועיל ללא ההבנה היסודית כי : כדורנו מוגבל בכושרו
    לפרנס אוכלוסיות חיים וצמחים, הבנה שתביא להחלטה ההכרחית :
    להגביל את גודלה של האוכלוסיה האנושית :
    שכבר נאמר:
    הגיע הזמן ש:
    במקום שליטה בסביבה למען האוכלוסיה האנושית,
    תהיה שליטה באוכלוסיה האנושית למען הסביבה !

  12. ההתפתחות תעשה לדעתי בצורה אחרת לחלוטין, והרבה יותר זולה!.
    יפותחו גנטית זנים שיוכלו להשתמש במים מלוחים, למשל שלוב של עגבניה ואצה,
    ופירות הצומחים על עצי מנגרובים.
    ממש מוכן לסלט של הנכדים של מגיביי הידען,
    בעיקר הצימחונים שבהם.
    איך אני בשבילך מיכאל ?

    בתיאבון!
    סבדרמיש יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן