Des champs de légumes jusqu'au ciel

La plus grande ferme verticale du monde ouvrira ses portes en mars aux États-Unis. Une solution ambitieuse pour lutter contre le manque de terres et la pollution.

Dix milliards d’hectares de terres supplémentaires seront nécessaires d’ici 2050 pour alimenter une population mondiale regroupée à 80 % dans les centres urbains. Nous n’avons pas un tel espace, alors un scientifique américain a développé une idée originale : construire des fermes verticales.

Des bâtiments de cinq, dix, quarante étages ou plus pour cultiver en hauteur les millions de plantes que nous ne pourrons pas faire pousser ailleurs. "Placer les légumes dans des pots de terre disposés les uns au-dessus des autres dans des bâtiments verticaux comme c’est déjà le cas du projet Sky Greens à Singapour", explique Dickson Despommier, professeur de santé environnementale à l’Université Columbia de New York et père fondateur des "fermes verticales". "Ou plus intéressant encore, ne pas utiliser de terre du tout. Mettre en place un système de pompes et de canalisations qui permette de faire circuler de l’eau enrichie en éléments nutritifs dans tout le bâtiment pour alimenter des légumes exposés à la lumière naturelle ou éclairés par des écrans led qui reproduisent les rayons du soleil." Le tout contrôlé à l’aide de softwears qui assurent une rotation des cultures en un simple clic et équilibrent l’exposition de chaque plante à la lumière et la chaleur.

"Plusieurs techniques existent pour cultiver hors sol et contrôler totalement les conditions de développemen t", ajoute Dickson Despommier. "L’hydroponie, qui consiste à injecter des éléments nutritifs dans l’eau et le support sur lequel se développent les végétaux, ou l’aquaponie, l’usage de poissons dont les excréments vont naturellement fournir ces éléments."

Economie en eau

Fait rare : une bonne partie de la communauté scientifique semble acquise à l’idée et souligne les bénéfices d’une telle opération pour l’environnement. "Il y a d’abord une importante économie en eau", confirme le vice-recteur de la faculté d’agronomie de Gembloux (ULg) Eric Haubruge. "L’usage d’un circuit fermé permet de capter, filtrer et réutiliser l’eau injectée." Conçues pour fournir des fruits et légumes frais au sein des villes, les fermes verticales permettent également de limiter drastiquement les émissions de CO2 dégagées par le transport de marchandises, le processus de réfrigération et l’usage de techniques de cultures lourdes particulièrement polluantes. Sans parler d’une évidente maximisation de l’espace, puisqu’une infrastructure verticale produit en hauteur ce qu’elle n’utilise pas au sol. "Cette absence de contact direct entre le sol et les plantes permet par ailleurs de limiter l’usage d’insecticides et de pesticides", ajoute Eric Haubruge. "Le sol constitue généralement le principal foyer de contamination. L’usage d’un circuit fermé avec filtration empêche le renouvellement des maladies. On ne peut pas parler d’agriculture biologique qui implique de facto un contact avec la terre, mais d’une agriculture technologique, particulièrement adaptée à des villes comme New York, Tokyo ou Singapour, où il faut parfois parcourir 200 km avant de trouver un champ."

Récupérer la chaleur

Essentielle, cette technologie constitue pourtant une limite au développement des fermes futuristes. De l’aveu même de Dickson Despommier, "les écrans LED ne sont pas encore assez puissants, ce qui alourdit considérablement les besoins énergétiques des fermes et le coût de leurs produits" destinés à une production industrielle et donc, en quête d’une certaine rentabilité.

La chaleur requise pour faire pousser les plantes dans des conditions optimales ou encore l’électricité nécessaire pour alimenter le système automatique de rotation des cultures nécessitent elles aussi un important apport énergétique "qui fait que ce concept ne sera viable que s’il est intégré dans des réseaux de récupération de chaleur et d’énergie", ajoute Eric Haubruge. "Capter le CO2 excédentaire d’un bureau, la chaleur dégagée par les ordinateurs d’un Data Center ou l’eau chaude de n’importe quelle usine. Certaines de ces techniques existent mais restent fort coûteuses. Nul doute qu’elles se développeront rapidement, tout comme les fermes verticales, mais cette agriculture technologique ne remplacera jamais l’agriculture traditionnelle, toutes deux seront complémentaires." La plus grande ferme verticale du monde ouvrira ses portes en mars prochain dans la ville de Scranton, en Pennsylvanie, où seront cultivées 17 millions de plantes sur six étages. En Belgique, où des circuits courts existent déjà, la proximité avec la nature rend "moins pertinente" la construction de tels bâtiments dans l’immédiat, mais ils pourraient servir d’outil pédagogique pour les futures générations.