شبكات الزراعة تحت الأرض: زراعة الاستدامة تحت السطح

مع استمرار نمو سكان العالم وتفاقم التغير المناخي، أصبحت الحاجة إلى أساليب مبتكرة ومستدامة لإنتاج الغذاء أكبر من أي وقت مضى. تواجه الزراعة التقليدية تحديات عديدة، بما في ذلك ندرة الأراضي، ونقص المياه، وتأثير الظواهر الجوية المتطرفة. واستجابة لهذه الضغوط، يتجه الباحثون ورواد الأعمال بشكل متزايد إلى شبكات الزراعة تحت الأرض كحل واعد.

ما هي شبكات الزراعة تحت الأرض؟

شبكات الزراعة تحت الأرض، والمعروفة أيضًا بالزراعة الجوفية، تتضمن زراعة المحاصيل في مساحات تحت الأرض مثل المناجم المهجورة والكهوف والأنفاق والأقبية المعاد تأهيلها. توفر هذه البيئات المحكومة العديد من المزايا مقارنة بالزراعة التقليدية، بما في ذلك:

• الحماية من العوامل الجوية: توفر المساحات تحت الأرض بيئة مستقرة ومحمية، تحمي المحاصيل من درجات الحرارة القصوى، والأمطار الغزيرة، والرياح القوية، والآفات.
• تقليل استهلاك المياه: تتيح البيئات المحكومة الري الدقيق وإعادة تدوير المياه، مما يقلل من هدر المياه ويجعل من الممكن زراعة المحاصيل في المناطق القاحلة أو المعرضة للجفاف.
• الإنتاج على مدار العام: يمكن للمزارع تحت الأرض أن تعمل على مدار العام، بغض النظر عن المناخ الخارجي، مما يضمن إمدادًا ثابتًا بالمنتجات الطازجة.
• القرب من المستهلكين: يمكن إنشاء المزارع تحت الأرض في المناطق الحضرية، مما يقلل من تكاليف النقل وانبعاثات الكربون المرتبطة بتوزيع الغذاء.
• الحفاظ على الأراضي: تستغل الزراعة تحت الأرض المساحات التي غالبًا ما تكون غير مناسبة لأغراض أخرى، مما يحرر الأراضي السطحية القيمة لاستخدامات أخرى مثل الإسكان أو الترفيه أو الحفاظ على البيئة.

التقنيات الرئيسية المستخدمة في الزراعة تحت الأرض

تُستخدم العديد من التقنيات والأساليب المتقدمة بشكل شائع في شبكات الزراعة تحت الأرض لتحسين إنتاج المحاصيل:

الزراعة المائية (Hydroponics)

الزراعة المائية هي طريقة لزراعة النباتات بدون تربة، باستخدام محاليل مائية غنية بالعناصر الغذائية. هذه التقنية مناسبة بشكل خاص للزراعة تحت الأرض، حيث إنها تلغي الحاجة إلى كميات كبيرة من التربة وتسمح بالتحكم الدقيق في توصيل العناصر الغذائية.

الزراعة الهوائية (Aeroponics)

الزراعة الهوائية هي تقنية أخرى للزراعة بدون تربة حيث تُعلّق جذور النباتات في الهواء وتُرش بشكل دوري بمحاليل غذائية. توفر الزراعة الهوائية كفاءة مائية أكبر من الزراعة المائية ويمكن أن تعزز نمو النبات بشكل أكبر.

إضاءة LED

نظرًا لأن ضوء الشمس الطبيعي محدود أو منعدم في البيئات تحت الأرض، فإن الإضاءة الاصطناعية ضرورية لعملية التمثيل الضوئي. تعد إضاءة LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) الخيار المفضل للزراعة تحت الأرض نظرًا لكفاءتها في استخدام الطاقة، وعمرها الطويل، وقدرتها على التخصيص لتلبية احتياجات النباتات المحددة. يمكن استخدام أطياف ضوئية مختلفة لتعزيز مراحل مختلفة من نمو النبات، مثل النمو الخضري أو الإزهار.

الزراعة في بيئة محكومة (CEA)

تتضمن الزراعة في بيئة محكومة استخدام التكنولوجيا لإنشاء ظروف نمو مثالية والحفاظ عليها، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والضوء ومستويات ثاني أكسيد الكربون. تعد هذه الزراعة حاسمة لزيادة غلة المحاصيل وضمان جودة المنتج المتسقة في البيئات تحت الأرض.

الزراعة العمودية

تتضمن الزراعة العمودية زراعة المحاصيل في طبقات مكدسة، مما يزيد من استخدام المساحة في البيئات تحت الأرض. هذه التقنية فعالة بشكل خاص للخضروات الورقية والأعشاب والمحاصيل الأخرى التي يمكن زراعتها على مقربة من بعضها البعض.

فوائد الزراعة تحت الأرض

تقدم شبكات الزراعة تحت الأرض العديد من الفوائد التي تعالج التحديات الحاسمة في النظام الغذائي العالمي:

تعزيز الأمن الغذائي

من خلال توفير إمدادات غذائية مستقرة ويمكن التنبؤ بها، يمكن للزراعة تحت الأرض أن تساهم في تعزيز الأمن الغذائي، خاصة في المناطق الحضرية والمناطق المعرضة للاضطرابات المتعلقة بالمناخ. يقلل الإنتاج المحلي من الاعتماد على النقل لمسافات طويلة، مما يقلل من مخاطر اضطرابات سلسلة التوريد.

الإدارة المستدامة للموارد

تتميز المزارع تحت الأرض بكفاءة عالية في استخدامها للمياه والطاقة وموارد الأراضي. تعمل أنظمة إعادة تدوير المياه وإضاءة LED وظروف النمو المُحسَّنة على تقليل التأثير البيئي وتعزيز الإدارة المستدامة للموارد.

تقليل البصمة البيئية

من خلال تقليل الحاجة إلى المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة، يمكن للزراعة تحت الأرض أن تقلل بشكل كبير من البصمة البيئية لإنتاج الغذاء. كما يقلل الإنتاج المحلي من الانبعاثات المتعلقة بالنقل.

خلق فرص عمل وتنمية اقتصادية

يمكن أن يؤدي تطوير وتشغيل شبكات الزراعة تحت الأرض إلى خلق فرص عمل جديدة في المناطق الحضرية وتحفيز التنمية الاقتصادية في المجتمعات. ويشمل ذلك وظائف في الزراعة والتكنولوجيا والهندسة والخدمات اللوجستية.

تحسين جودة الغذاء والتغذية

يمكن للمزارع تحت الأرض إنتاج محاصيل عالية الجودة وغنية بالعناصر الغذائية في ظل ظروف محكومة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين جودة الغذاء والتغذية، مما يساهم في نتائج صحية أفضل للمستهلكين.

تحديات الزراعة تحت الأرض

على الرغم من مزاياها العديدة، تواجه الزراعة تحت الأرض أيضًا العديد من التحديات التي يجب معالجتها:

تكاليف الاستثمار الأولية المرتفعة

يمكن أن تكون تكاليف الاستثمار الأولية لإنشاء مزارع تحت الأرض كبيرة، بما في ذلك تكاليف تطوير البنية التحتية، وأنظمة الإضاءة، ومعدات التحكم في المناخ، وتكنولوجيا الزراعة المتخصصة. يمكن أن يكون تأمين التمويل عائقًا أمام دخول العديد من رواد الأعمال.

استهلاك الطاقة

تعتمد المزارع تحت الأرض بشكل كبير على أنظمة الإضاءة الاصطناعية والتحكم في المناخ، مما قد يؤدي إلى استهلاك مرتفع للطاقة. ومع ذلك، يمكن أن يساعد استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في التخفيف من هذه المشكلة وتقليل البصمة الكربونية للزراعة تحت الأرض.

الخبرة الفنية

يتطلب تشغيل المزارع تحت الأرض خبرة فنية متخصصة في مجالات مثل الزراعة المائية والزراعة الهوائية وإضاءة LED والتحكم في المناخ. هناك حاجة إلى برامج تدريب وتعليم لتطوير قوة عاملة ماهرة لهذا القطاع الناشئ.

التصور العام

قد يكون بعض المستهلكين متشككين بشأن سلامة وجودة الأغذية المنتجة في بيئات تحت الأرض. يعد تثقيف الجمهور حول فوائد الزراعة تحت الأرض ومعالجة أي مخاوف بشأن سلامة الأغذية أمرًا حاسمًا لبناء ثقة المستهلك.

الأطر التنظيمية

غالبًا ما يعوق تطوير الزراعة تحت الأرض الافتقار إلى أطر تنظيمية واضحة. تحتاج الحكومات إلى وضع مبادئ توجيهية ومعايير للزراعة تحت الأرض لضمان سلامة الأغذية وحماية البيئة وسلامة العمال.

أمثلة عالمية على شبكات الزراعة تحت الأرض

على الرغم من أنها لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أن الزراعة تحت الأرض تكتسب زخمًا في أجزاء مختلفة من العالم. فيما يلي بعض الأمثلة البارزة:

جروينج أندرغراوند (Growing Underground) (لندن، المملكة المتحدة)

جروينج أندرغراوند هي مزرعة رائدة تحت الأرض تقع تحت شوارع لندن. تستخدم المزرعة ملاجئ مهجورة من الحرب العالمية الثانية لزراعة مجموعة متنوعة من الخضروات الورقية والأعشاب باستخدام الزراعة المائية وإضاءة LED. تزود المزرعة المطاعم وتجار التجزئة المحليين بالمنتجات الطازجة، مما يقلل من أميال الغذاء ويعزز إنتاج الغذاء المستدام في قلب المدينة.

ذا بلانت شيكاغو (The Plant Chicago) (شيكاغو، الولايات المتحدة الأمريكية)

ذا بلانت شيكاغو هي مزرعة حضرية ذات حلقة مغلقة تدمج تقنيات مستدامة مختلفة، بما في ذلك نظام للزراعة المائية السمكية (aquaponics)، ومصنع جعة، ومخبز. يستخدم المرفق مصنعًا مهجورًا لتعبئة اللحوم ويدمج مساحات تحت الأرض لزراعة الفطر وأنشطة زراعية أخرى. يهدف ذا بلانت شيكاغو إلى إنشاء اقتصاد دائري حيث يتم تقليل النفايات واستخدام الموارد بكفاءة.

ديب روتد (Deep Rooted) (مونتريال، كندا)

تقوم شركة ديب روتد بتطوير مزرعة تحت الأرض في أنفاق المترو المهجورة في مونتريال. سيستخدم المشروع الزراعة المائية وإضاءة LED لزراعة مجموعة متنوعة من المحاصيل، بما في ذلك الخضروات الورقية والأعشاب والخضروات. ستوفر المزرعة منتجات طازجة للمجتمعات المحلية وتخلق فرص عمل في قلب المدينة.

مشاريع المناجم المهجورة (مواقع مختلفة)

تستكشف العديد من المشاريع إمكانية استخدام المناجم المهجورة للزراعة تحت الأرض. تهدف هذه المشاريع إلى إعادة استخدام هذه المواقع الصناعية لإنتاج الغذاء المستدام، مع معالجة الإصلاح البيئي والتنمية الاقتصادية في مجتمعات التعدين. على سبيل المثال، يجرّب باحثون في بولندا زراعة الفطر في مناجم الفحم المهجورة، بينما تستكشف مشاريع في الصين استخدام الطاقة الحرارية الأرضية من المناجم لتدفئة الدفيئات لإنتاج المحاصيل.

مستقبل الزراعة تحت الأرض

تحمل شبكات الزراعة تحت الأرض إمكانات هائلة لتحويل النظام الغذائي العالمي ومعالجة التحديات الحاسمة المتعلقة بالأمن الغذائي والاستدامة وتغير المناخ. مع تقدم التكنولوجيا وزيادة الاستثمار، يمكننا أن نتوقع رؤية تبني أوسع لممارسات الزراعة تحت الأرض في المناطق الحضرية وخارجها. تشمل الاتجاهات الرئيسية التي يجب مراقبتها ما يلي:

• الأتمتة والروبوتات: سيؤدي استخدام الأتمتة والروبوتات إلى زيادة الكفاءة وتقليل تكاليف العمالة في المزارع تحت الأرض. يمكن استخدام الروبوتات في مهام مثل الزراعة والحصاد ومراقبة صحة المحاصيل.
• تحليلات البيانات والذكاء الاصطناعي: سيتم استخدام تحليلات البيانات والذكاء الاصطناعي لتحسين ظروف النمو والتنبؤ بغلة المحاصيل. ستجمع أجهزة الاستشعار وأنظمة المراقبة بيانات عن درجة الحرارة والرطوبة والضوء ومستويات العناصر الغذائية، مما يسمح للمزارعين باتخاذ قرارات مستنيرة وتحسين الإنتاجية.
• تكامل الطاقة المتجددة: ستعتمد المزارع تحت الأرض بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتقليل بصمتها الكربونية وتحسين استدامتها البيئية.
• المشاركة المجتمعية: ستلعب المزارع تحت الأرض دورًا أكبر في المشاركة المجتمعية والتعليم، وتعزيز ممارسات الغذاء المستدامة وتوفير الوصول إلى المنتجات الطازجة المزروعة محليًا.
• الدعم السياسي: ستحتاج الحكومات إلى تطوير سياسات ولوائح داعمة لتشجيع تطوير الزراعة تحت الأرض وضمان استمراريتها على المدى الطويل.

رؤى قابلة للتنفيذ

فيما يلي بعض الخطوات العملية التي يمكن للأفراد والشركات والحكومات اتخاذها لدعم نمو شبكات الزراعة تحت الأرض:

للأفراد:

• ادعم المزارع المحلية تحت الأرض: اشترِ المنتجات من المزارع المحلية تحت الأرض وروج لمنتجاتها لأصدقائك وعائلتك.
• ثقف نفسك: تعلم المزيد عن فوائد الزراعة تحت الأرض وشارك معرفتك مع الآخرين.
• دافع عن سياسات الغذاء المستدامة: ادعم السياسات التي تعزز إنتاج الغذاء المستدام وتشجع على تطوير الزراعة تحت الأرض.

للشركات:

• استثمر في الزراعة تحت الأرض: وفر التمويل والموارد لتطوير المزارع تحت الأرض والتقنيات ذات الصلة.
• شارك مع المزارع تحت الأرض: تعاون مع المزارع تحت الأرض للحصول على منتجات طازجة ومزروعة محليًا لمطاعمك أو متاجر التجزئة أو مرافق تجهيز الأغذية الخاصة بك.
• طور تقنيات مبتكرة: اعمل على تطوير تقنيات وحلول جديدة يمكنها تحسين كفاءة واستدامة الزراعة تحت الأرض.

للحكومات:

• قدم الحوافز والإعانات: قدم حوافز وإعانات لتشجيع تطوير المزارع تحت الأرض والبنية التحتية ذات الصلة.
• ضع أطرًا تنظيمية واضحة: طور أطرًا تنظيمية واضحة للزراعة تحت الأرض لضمان سلامة الأغذية وحماية البيئة وسلامة العمال.
• ادعم البحث والتطوير: قم بتمويل مشاريع البحث والتطوير التي يمكن أن تعزز علم وتكنولوجيا الزراعة تحت الأرض.
• عزز التعليم والتدريب: ادعم برامج التعليم والتدريب التي يمكن أن تطور قوة عاملة ماهرة لقطاع الزراعة تحت الأرض.

الخاتمة

تمثل شبكات الزراعة تحت الأرض حلاً واعدًا لمواجهة تحديات الأمن الغذائي والاستدامة وتغير المناخ. من خلال استخدام التقنيات المبتكرة وإعادة استخدام المساحات غير المستغلة، يمكن للمزارع تحت الأرض أن توفر إمدادًا مستقرًا ويمكن التنبؤ به من المنتجات الطازجة المزروعة محليًا، مع تقليل التأثير البيئي وخلق فرص اقتصادية جديدة. مع استمرار نمو سكان العالم وتفاقم التغير المناخي، سيصبح دور الزراعة تحت الأرض في مستقبل إنتاج الغذاء أكثر أهمية.