Πώς να ξεκινήσετε μια φάρμα κάτω από τη θάλασσα

Πριν από μια δεκαετία, ο πατέρας του Luca Gamberini, Sergio, αποφάσισε να ακολουθήσει αυτό που φαινόταν στον Luca σαν ένα τρελό σχέδιο για την καλλιέργεια φυτών κάτω από τη θάλασσα.

Η οικογενειακή επιχείρηση Gamberini, Ocean Reef Group, που ειδικεύεται στον εξοπλισμό καταδύσεων και καταδύσεων. Η γεωργία δεν ήταν μέρος της εικόνας. Αλλά αφού η ιδέα να φυτέψει υποβρύχιες καλλιέργειες προέκυψε από ένα δείπνο μεταξύ του Sergio –που είχε πάθος για την κηπουρική, καθώς και τις καταδύσεις– και ενός φίλου του αγρότη, αποφάσισε να το δοκιμάσει.

"Ήταν ένα στοίχημα, ένα διασκεδαστικό αστείο", λέει ο Gamberini. «Και ο πατέρας μου είπε:«Γεια, ξέρεις τι, θα το δοκιμάσω». Και το έκανε. Και λειτούργησε."

Για να ξεκινήσουν, χρησιμοποίησαν μικρά, κυρτά, διαφανή μπαλόνια βυθισμένα κάτω από το νερό και γεμάτα αέρα, παρέχοντας έναν υποβρύχιο θόλο. Αρχικά, η οικογένεια κράτησε ένα φυτό ζωντανό κάτω από το νερό, στη συνέχεια προσπάθησε να φυτέψει έναν σπόρο βασιλικού, ο οποίος φύτρωσε και μεγάλωσε.

Αλλά ο Gamberini λέει ότι αρχικά δεν μπορούσε να δει έναν καλό λόγο για αυτό. «Ήμουν ο νούμερο ένα μισητής. Αντιτίθησα τόσο πολύ», λέει.

Επίσης ήταν αντίθετος με την απόφαση να εφαρμοστεί το πρόγραμμα στα ανοικτά των ακτών του Noli, Ιταλία – η συνηθισμένη τοποθεσία διακοπών της οικογένειας – καθώς αυτό θα σήμαινε ότι θα κατέληγαν πάντα να εργάζονται στις διακοπές τους, αντί να χαλαρώσετε.

Αλλά πριν από περίπου πέντε χρόνια, η πρώτη φορά που επισκέφτηκε ένα από τα νέα , μεγαλύτερους, άκαμπτους υποβρύχιους θόλους που είχε αναπτύξει η οικογένεια, βρέθηκε να αλλάζει γνώμη.

"Στο πρώτο λεπτό μου σε ένα από αυτά τα μεγάλα περιβάλλοντα, είπα:"Α, εντάξει, αυτό είναι πολύ ωραίο", λέει. «Αυτοί οι άκαμπτοι θόλοι είναι πολύ πιο όμορφοι και απίστευτα εύκολο να τους παρακολουθείς. Έχουν πολύ πιο νόημα και κάνουν την τεχνολογία να λειτουργεί. Τότε, λοιπόν, από το νούμερο ένα μισητής και αντίπαλος του έργου μεταπήδησα στον νούμερο ένα θαυμαστή.»

Σήμερα, το Nemo's Garden – η start-up που προέκυψε από εκείνη τη συζήτηση για το δείπνο – έχει έξι θόλους, ο καθένας από τους οποίους χωράει περίπου 2.000 λίτρα αέρα, που βρίσκονται σε βάθη μεταξύ πέντε και 11 μέτρων.

Για να φροντίσουν τα φυτά, οι δύτες μπαίνουν στους θόλους από κάτω, με τα πόδια τους να αιωρούνται ακόμα στο νερό ενώ το πάνω μέρος του κορμού τους αναδύεται στον αέρα της βιόσφαιρας. Όταν τα φυτά συλλέγονται, τοποθετούνται σε επαναχρησιμοποιήσιμες σακούλες ή δοχεία, τα οποία σφραγίζονται και φέρονται στην επιφάνεια της θάλασσας για συλλογή.

Η εταιρεία έχει καλλιεργήσει μια τεράστια ποικιλία φυτών υποβρύχια στην τοποθεσία στην Ιταλία , από το εμπορικό σήμα του βασιλικού, μέχρι άλλα ιατρικά και μαγειρικά βότανα, φράουλες, μαρούλια, ντομάτες, φασόλια, κινόα, ακόμη και καπνό (για λόγους εμβολιασμού, λέει ο Gamberini).

Εκτός από το ότι ο θόλος είναι κατάλληλος για καλλιέργειες που απαιτούν περιβάλλον υψηλής υγρασίας, οι περιορισμοί είναι κυρίως στο μέγεθος, λέει ο Gamberini. «Λόγω της γεωμετρίας του θόλου, δεν μπορούμε να καλλιεργήσουμε μεγάλα πράγματα. Πρέπει να καλλιεργήσουμε προϊόντα υψηλής αξίας και υψηλής ζήτησης.»

Τα φυτά αναπτύσσονται σε διάλυμα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά (μια μέθοδος γνωστή ως «υδροπονική»), αφαιρώντας την ανάγκη για χώμα. Εν τω μεταξύ, οι θόλοι παρέχουν τις ανάγκες των φυτών σε νερό συλλέγοντας γλυκό νερό από το θαλασσινό νερό. Οι θόλοι είναι ελαφρώς πιο ζεστοί από την εξωτερική θερμοκρασία της θάλασσας, πράγμα που σημαίνει ότι το νερό από το «πάτωμα» του θαλασσινού νερού εξατμίζεται μέσα στον θόλο και συμπυκνώνεται στην καμπύλη εσωτερική του επιφάνεια ως γλυκό νερό. Αυτό στη συνέχεια «βρέχει» στα φυτά.

Αυτή η ρύθμιση επιτρέπει επίσης την ανταλλαγή CO2 από τον ωκεανό μέσα στον θόλο, προσθέτει ο Γκαμπερίνι. "Παρατηρήσαμε ότι αυτό το περιβάλλον δεν χρειάζεται πραγματικά να αναπληρωθεί τόσο πολύ", λέει.

Με πολλούς τρόπους, η τεχνολογία είναι παρόμοια με τα συστήματα κάθετης καλλιέργειας:είναι ένα περιβάλλον χωρίς έδαφος, ελεγχόμενο και προσεκτικά παρακολουθούμενο, απομακρυσμένο από τον αγρότη, με ζωντανές κάμερες σε κάθε λοβό. Αλλά στο υποβρύχιο σύστημα, η γύρω θάλασσα παρέχει ένα απίστευτα σταθερό θερμικό περιβάλλον για τα φυτά, μειώνοντας επομένως τη χρήση ενέργειας.

Διαβάστε περισσότερα για τα φυτά:

• Συμβουλές βοτανολόγων για το πώς να φυτέψετε για καύσωνες
• Έχουν συνείδηση ​​τα φυτά;
• Πώς εργάζονται οι επιστήμονες για να μετατρέψουν τα δηλητηριώδη φυτά σε βρώσιμες καλλιέργειες

Το φως από τον Ήλιο που φτάνει κάτω από το νερό είναι επίσης αρκετό για την ανάπτυξη των φυτών, προσθέτει ο Gamberini, σε σύγκριση με τα φώτα LED σε κάθετες φάρμες, που πάλι χρησιμοποιούν ενέργεια. Λέει επίσης ότι τα φυτά αναπτύσσονται πιο γρήγορα και έχουν υψηλότερα επίπεδα αιθέριων ελαίων.

Θα μπορούσε να υπάρχει ακόμη και ένα οικολογικό πλεονέκτημα. Μια έρευνα που πραγματοποιήθηκε μέσω υποτροφίας το 2019 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η δομή του Nemo's Garden είναι πιθανό να έχει θετικό αντίκτυπο στην τοπική οικολογία της περιοχής. "Το εκπληκτικό με τον ωκεανό είναι ότι κάθε φορά που βάζεις κάτι υποβρύχιο που λειτουργεί σαν τεχνητός ύφαλος, το οικοσύστημα απλώς ανθίζει", λέει ο Gamberini.

Επομένως, αυτή η μορφή γεωργίας θα μπορούσε ποτέ πραγματικά να κλιμακωθεί ώστε να ανταγωνιστεί τη συμβατική καλλιέργεια? Ο Δρ George Littlejohn, αναπληρωτής καθηγητής φυτικής και μυκητιακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Plymouth, λέει ότι πιστεύει ότι είναι πιο πιθανή η εξειδικευμένη παραγωγή.

Σημειώνει ότι η τεχνολογία δεν βρίσκεται ακόμη σε ένα στάδιο όπου είναι ένας βιώσιμος τρόπος παραγωγής υψηλών αποδόσεων σε καλλιέργειες και συγκεκριμένα δεν μπορεί επί του παρόντος να παρέχει τα τρόφιμα πλούσια σε θερμίδες και πρωτεΐνες που απαιτούνται ως βάση της διατροφής μας. "Αυτό είναι [επίσης] κοινό για πολλά συστήματα κάθετης γεωργίας", προσθέτει.

Η υποβρύχια γεωργία έχει το πλεονέκτημα ότι δεν καταλαμβάνει χώρο στη γη, λέει ο Littlejohn, αλλά έχει επίσης αρκετές παγίδες, συμπεριλαμβανομένων των πρόσθετων εισροών ενέργειας που απαιτούνται για την παροχή θρεπτικών συστατικών στα φυτά, την ταλαιπωρία του φύτευση και συγκομιδή, και την υψηλή συντήρηση ολόκληρου του συστήματος.

Σημειώνει επίσης ότι τα φυτά είναι ήδη καλά προσαρμοσμένα ώστε να ευδοκιμούν στις συνθήκες που βρίσκονται στη terra firma , όπου έχουν πρόσβαση σε όλο το φάσμα του φωτός, πληροφορίες για την ώρα της ημέρας μέσω ενδείξεων φωτός και θερμοκρασίας, μαζί με θρεπτικά συστατικά και CO2.

Ωστόσο, ο Littlejohn λέει ότι η ανάπτυξη περιβαλλόντων ελεγχόμενης ανάπτυξης σε δύσκολα μέρη, όπως ο Nemo Ο κήπος κάνει, είναι «ουσιώδης» για τη μελλοντική εξερεύνηση του διαστήματος. "Ίσως οι γνώσεις που αποκτήθηκαν από την υποβρύχια ανάπτυξη να αποφέρουν οφέλη στην εξερεύνηση περισσότερων από ό,τι μπορούμε ακόμη να δούμε", λέει.

Φυσικά, το Nemo’s Garden δεν είναι το μόνο έργο που ωθεί τα όρια του πού μπορούμε να καλλιεργήσουμε φυτά. Άλλα περιλαμβάνουν το Πρωτότυπο Σεληνιακό Θερμοκήπιο του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, τα πειράματα ανάπτυξης φυτών που διεξάγονται αυτή τη στιγμή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και το σύστημα OMEGA της NASA, το οποίο επιπλέει στην επιφάνεια της θάλασσας και αναπτύσσει φύκια.

Παρά τη διαστημική όψη των λοβών στο Nemo's Garden, ο Gamberini λέει ότι φανταζόμαστε ότι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε έναν άλλο πλανήτη όπως ο Άρης είναι "πολύ πάνω από τον μισθό [του]".

Θα μπορούσε να υπάρχει μια εφαρμογή στα διαστημικά ταξίδια, λέει. Οι έντονες γεύσεις των καλλιεργειών που καλλιεργούνται σε ενδιαιτήματα υψηλής πίεσης κάτω από το νερό θα μπορούσαν να βοηθήσουν να δώσουν γεύση σε φαγητά που τρώγονται σε περιβάλλοντα χαμηλής πίεσης –όπως στο διάστημα– όπου οι γευστικοί μας κάλυκες μπορεί να στραβώσουν.

Αλλά ίσως πιο χρήσιμο για το άμεσο μέλλον είναι οι πιθανές επιπτώσεις της υποβρύχιας γεωργίας εδώ στη Γη. Ο Gamberini λέει ότι βλέπει τις υποβρύχιες φάρμες ως επιλογή, ειδικά για παράκτιες κοινότητες εκτός του δυτικού κόσμου, όπως οι Μαλδίβες, οι οποίες δεν έχουν καλλιεργήσιμη γη για γεωργία, αλλά έχουν πολλούς έμπειρους δύτες. "Πιστεύω ότι είναι μια πραγματικά βιώσιμη επιλογή να βάλεις δίπλα σε όλες τις άλλες τεχνολογίες που έρχονται", λέει ο Gamberini.

Προς το παρόν, η εταιρεία κοιτάζει στο επόμενο στάδιο κλιμάκωσης, αφού επιλέχτηκε για το πρόγραμμα επιτάχυνσης για το Neom, το αμφιλεγόμενο megaproject της Σαουδικής Αραβίας για την κατασκευή μιας φουτουριστικής έξυπνης πόλης από την αρχή έρημος. Αυτό το φθινόπωρο, το Nemo’s Garden θα παρουσιάσει επιχειρηματικές μελέτες και μελέτες σκοπιμότητας για την κατασκευή 30 βιόσφαιρων για το έργο, οι οποίες θα μπορούσαν να παράγουν 3,1 τόνους βασιλικού ετησίως με την τρέχουσα τεχνολογία.

Ο Gamberini ελπίζει ότι τον επόμενο χρόνο, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα έργο στο Neom για να είναι το πρώτο πραγματικό υποβρύχιο αγρόκτημα στον κόσμο.

Μέχρι το 2030, θα ήθελε η εταιρεία να απασχολεί εκατοντάδες άτομα και να υλοποιεί τους υποβρύχιους θόλους σε όλο τον κόσμο. «Κανείς δεν το έχει ξανακάνει», λέει. "Μπορούμε να μάθουμε μόνο μέσω της εμπειρίας."

Διαβάστε περισσότερα για τους ωκεανούς:

• Είναι αλήθεια ότι ο Ειρηνικός και ο Ατλαντικός Ωκεανός δεν αναμειγνύονται;
• Πώς εισέρχεται το πλαστικό στους ωκεανούς;
• 12 από τα πιο παράξενα πλάσματα των βαθέων υδάτων που παραμονεύουν στα βάθη των ωκεανών

• Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο τεύχος 382 του BBC Science Focus – μάθετε πώς να εγγραφείτε εδώ