Appartient au dossier : Agriculture urbaine : une solution au changement climatique ?
Des fermes verticales pour nourrir les villes
New York, Chicago, Montréal, Singapour, Zurich, Paris… Des fermes d’un nouveau genre apparaissent au cœur des villes et avec elles, les premiers fermiers High-Tech.
Ferme verticale, un concept, des réalités
Le concept de ferme verticale
En 2050, la population mondiale se sera accrue de plus de trois milliards d’êtres humains et plus de 80% de la population mondiale résidera dans des centres urbains.
Selon Dickson Despommier, enseignant à l’université de Columbia à New-York et théoricien du concept de ferme verticale, si les techniques d’agriculture et les modes de consommation restaient inchangés, c’est un nouveau territoire, plus grand que le Brésil, qu’il faudrait déforester afin de pouvoir nourrir la population.
Produire plus sur un espace restreint, voilà justement tout l’enjeu des fermes verticales. A l’image des gratte-ciels, inventés au 19e siècle pour répondre au besoin de logements urbains liés à l’explosion de la population, le professeur Dickson Despommier et ses élèves imaginent dès 1999 des fermes urbaines nichées dans des tours transparentes, les Farmscrapers.
Quinze années plus tard, l’idée farfelue du professeur a fait du chemin. Les architectes sont de plus en plus nombreux à intégrer dans leurs projets ces fermes verticales spectaculaires, au premier rang desquels figure l’architecte Vincent Callebaut (illustration ci-dessus).
Les projets de Farmscrapers sont nombreux mais les réalisations tardent encore. Le premier Farmscraper à sortir de terre devrait être la tour suédoise de la société Plantagon. La construction de cette ferme verticale dans la ville de Linköping débutera à la fin de l’année.
Aujourd’hui, plusieurs fermes verticales sont en activité, mais derrière le concept coexistent des réalités très différentes et pour certaines, moins séduisantes que les tours transparentes de Plantagon, ou les dessins futuristes de Vincent Callebaut.
Les fermes containers
Au Japon où la densité de population est très forte et les zones agricoles réduites, les fermes urbaines sont légions. On en compterait plus de cent cinquante. La récente catastrophe nucléaire de Fukushima a intensifié le développement de ces fermes confinées, garantes de la sécurité alimentaire du pays.
Oubliez les tours de verre, c’est à l’intérieur de containers opaques et stériles que les laitues poussent à la lumière des LED, 24 heures sur 24. Les groupes Japonais tels Fujitsu, Panasonic, ou Toshiba reconvertissent leurs usines de composants informatiques en fermes d’intérieur, et se lancent dans cette nouvelle agriculture « High Tech », qui empruntent plus aux pratiques de laboratoire qu’à celles des fermes traditionnelles.
La ferme Mirai (Futur en Japonais) située dans la ville de Miyagi est capable de produire 10 000 laitues par jour. Elle est la plus grande ferme éclairée aux LED du monde.
Les rooftop farms ou serres urbaines sur toit
Sur le continent américain, d’autres projets de fermes urbaines colonisent le toit des immeubles de Brooklyn, du Queens, de Chicago ou de Montréal et inventent une agriculture urbaine annoncée fraîche, locale, et responsable. Il s’agit ici de récupérer l’espace libre sur les toits des immeubles pour y installer des serres. L’emplacement est idéal. Les cultures profitent de la lumière naturelle, et les serres sont alimentées en énergie par des panneaux solaires installés sur les toits et bénéficient même du chauffage du bâtiment.
Créée en 2013, la ferme Lufa à Montréal, est la première serre commerciale sur toit du monde et un parfait exemple de ces rooftop farms.
Pas de pesticides dans les serres Lufa, les insectes nuisibles sont gérés à l’aide d’autres insectes introduits dans les serres. Une application dédiée à la gestion de ses insectes aurait même été développée par Lufa. La cueillette s’effectue la nuit, à l’aide de lampes frontales, et la récolte est distribuée dans la matinée.
À New-York, les fermes Gotham Greens brandissent elles aussi l’étendard des fermes urbaines de proximité. Gotham Greens propose aux New-Yorkais des salades, des tomates et des plantes aromatiques « Made in NYC ». Cette vidéo promotionnelle (en anglais) donne un bon aperçu du modèle d’agriculture urbaine développé à New-York par Gotham Greens.
Cultiver hors-sol grâce à l’hydroponie
Qu’elles soient logées dans des containers ou posées sur les toits, les fermes verticales relèvent un même défi : cultiver des légumes et des plantes hors de terre.
La culture hydroponique
L’hydroponie est la technique de culture hors-sol la plus répandue et la plus utilisée au sein des fermes verticales. Selon cette technique, les racines des plantes sont plongées directement dans l’eau qui circule en circuit fermé et dans laquelle sont injectés les nutriments nécessaires à la croissance de la plante : azote (N), potassium (K) et phosphore (P).
C’est au 17e siècle que la culture hydroponique « moderne » voit le jour avec les travaux du naturaliste Britannique John Woodward, médecin, naturaliste et géologue. Depuis, le procédé n’a cessé de se perfectionner sous l’influence des agriculteurs et des scientifiques.
Même la NASA s’en est emparée en se fixant un objectif de taille : la culture hydroponique de plantes et des légumes dans l’espace, et assurer ainsi l’autosuffisance alimentaire des astronautes.
Lumière, irrigation, nutriments, température, acidité de l’eau… Chaque ingrédient est savamment mesuré et distillé selon le stade de croissance de la plante permettant de produire plus de deux fois plus vite que les méthodes de culture traditionnelle.
Parce qu’elle utilise peu d’eau et qu’elle requiert peu ou pas de pesticides ou de fongicides, la culture hydroponique est souvent présentée par ses défenseurs comme plus responsable que l’agriculture traditionnelle. Mais attention, culture hydroponique n’est pas synonyme de culture biologique. En effet, les nutriments utilisés en hydroponie sont le plus souvent des engrais minéraux produits par l’industrie chimique.
Vers une hydroponie biologique ?
Pourtant, l’hydroponie naturelle, ça existe ! Avec la bioponie et l’aquaponie, la culture hors sol pourrait très prochainement s’inscrire dans une dynamique plus écologique.
La bioponie consiste en une culture hydroponique où les engrais sont d’origine biologique. Les engrais biologiques adaptés à l’hydroponie, c’est-à-dire liquides, sont relativement récents et sont donc moins fréquemment utilisés que les engrais minéraux. L’entretien des systèmes hydroponiques biologiques serait également plus contraignant.
Une autre technique de culture hors-sol alternative (et peut-être la plus prometteuse) est l’aquaponie. Elle combine deux types de cultures : l’aquaculture (élevage de poissons) et l’hydroponie (culture des plantes dans l’eau).
Dans une culture aquaponique, les deux cultures (plantes et poissons) sont complémentaires. Les poissons dans les cuves produisent des déchets et de l’ammoniac, déchets qui s’ils restaient dans l’eau seraient toxiques pour les poissons. Ces déchets sont convertis en nitrates et en nitrites.
L’eau riche en nitrates est utilisée comme solution nutritive pour nourrir les plantes. Les racines des plantes filtrent l’eau qui est ensuite redistribuée dans les cuves des poissons.
De nouvelles fermes urbaines telles que Farmed-here ou The Plant à Chicago et Urban Farmer à Zurich ont fait le pari de ce modèle de culture hydroponique plus naturelle et produisent conjointement poissons et légumes de première fraîcheur.
Paris n’est pas en reste. La culture aquaponique est actuellement en cours d’expérimentation dans le parc de Belleville depuis 2013 par Agnès Joly, ingénieur agro-alimentaire. La scientifique est en résidence dans le pavillon de l’air ou elle cultive (dans l’eau), des poissons et… des fraises ! Il est possible de suivre les progressions des expériences de la scientifique sur le site www.aquaprimeur.fr.Dans une courte interview diffusée sur la chaîne Arte, Agnès Joly explique les avantages de l’aquaponie.
Pour les curieux et les aspirants fermiers d’appartement, la start-up Française Farm up proposera d’ici peu de pratiquer l’aquaponie chez soi.
Des plantes, des LED, un aquarium, et un poisson combattant, voici Enno, l’aquarium potager, une véritable mini ferme aquaponique dont la commercialisation est prévue pour la fin de l’année 2015.
Publié le 21/07/2015 - CC BY-SA 4.0
Sélection de références
The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century
Dickson Despommier
Picador, 2011
La dernière édition du livre fondateur du concept de ferme verticale seulement en Anglais.
livre non disponible à la Bpi.
Future Mag - Documentaire sur les fermes verticales
Retrouvez sur le site de Futur Mag un documentaire passionnant sur les fermes verticales nippones diffusé en septembre dernier sur Arte.
Jeu - SpeedFarming 2050
Speed Farming 2050 est un jeu de gestion d’une ferme verticale. Entrecoupé de vidéos ludiques, le jeu s’apparenterait presque à un web documentaire sur l’agriculture verticales. Le jeu s’attarde sur les différentes techniques de culture hors sol telles que l’hydroponie ou l’aéroponie, .
VINCENT CALLEBAUT ARCHITECTURES
Le site internet de l’architecte Vincent Callebaut. L’ensemble de ses réalisations et ses projets dont les très spectaculaires fermes verticales.
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