Az unokái házában talán már búzamező is lesz

Fotó: Flickr - andrepax

-

Nagyvárosok élelmezési problémáit oldják meg, zsugorítanak az ökológiai lábnyomon, lassítják az éghajlatváltozást, termőföldeket adnak vissza az anyatermészetnek. Persze csak akkor, ha tömegesen épülnek és termelnek. Égi farmok, függőleges gazdálkodás, 2050.


A történelem egyik tanulsága, hogy az új technológiák közvetve vagy közvetlenül, de sokszor megváltoztatták a termékek előállítási módját. Gőzgép, futószalag és számítógép egyaránt átalakították a termelést, szinte semmit nem lehetett úgy folytatni, mint megjelenésük előtt. Ma is több hasonló jelentőségű, szolgáltatásokat, gyártást és mezőgazdálkodást a következő évtizedekben teljesen átíró ipari forradalom korai napjait éljük: 3D-nyomtatás, nanotechnológia, génmódosítás, szintetikus biológia, vertikális gazdálkodás. Leghamarabb a 3D-nyomtatásból lesz mainstream, a többinek még sokat kell fejlődnie a széles körű elfogadásig, használatig.


Jelen és közeljövő ipari forradalmai

3D-nyomtatással személyre szabjuk a digitális gyártást, nanotechnológiával atomi szinten alakítunk át és tervezünk anyagokat, génmódosítással és szintetikus biológiával nagyobb lesz a termékhozam, újfajta gyógyszerek jelennek meg, jobb egészségnek, hosszabb életnek örvendhetünk. Az előállítási módszer változásával a tárgyhasználat és maguk a tárgyak is mások lesznek. Csak a helyszín nem változott eddig: az első ipari forradalom óta a legtöbb terméket városi, az élelmiszert pedig vidéki környezetben állítják elő.

Az előrejelzések szerint azonban a legkésőbb elterjedő ötödik technológiával, a függőleges gazdálkodással (vertical farming) a mezőgazdasági termelés egy része vidékről városokba költözik. Az olaj- és a természetes édesvízforrások fokozatos kimerülésével, az éghajlatváltozással és a növekvő népességgel – visszafogott becslések szerint 2050-re plusz 3 milliárd földlakóval – a jelenlegi mezőgazdasági módszerekkel Brazíliánál nagyobb új, megművelhető földterületre lenne szükség az egész világ élelmezésére. Egyértelmű, hogy ez nem fog működni, tehát radikálisan új élelmiszer-gyártási megoldások kellenek.

Növények és állatok genetikai módosításával ugyan jelentősen nő a termékhozam, de hiába több az élelmiszer, ha a régi környezetben állítjuk elő, és nem tudjuk eljuttatni oda, ahol komoly szükség lenne rá. 2050-re a Föld lakosságának 80 százaléka fog városokban élni. Optimális megoldás lenne, ha a mezőgazdaságot a fogyasztók közelébe vinnék, és nagyvárosi környezetben termesztenének például búzát. Logikus következmény, hogy a jövőbeli farmok egy részének hagyományos vidéki közeg helyett poszturbánus terek, felhőkarcolók adnak majd otthont.


Green Sense - Portage, Indiana


Az első ötletek

A „függőleges gazdálkodás” kifejezést a Dél-kaliforniai Egyetem geológiaprofesszora, Gilbert Ellis Bailey használta először azonos című 1915-ös könyvében. Kicsit mást értett rajta, mint manapság szokás: olcsó robbanóanyagokkal a gazdák mélyebbre hatolhatnak, és nem vízszintben, hanem függőlegesen növelhetik a megművelendő földterületet.

Toronyházak és mezőgazdaság összekapcsolását a 20. században esetenként fel-felvetették, majd gyorsan elfelejtették, aztán valaki újra elővette, és így tovább, ám az 1990-es évekig egy-két kísérlet kivételével inkább csak ötleteltek rajta. A gondolattal talán Le Corbusier játszott el először (Lakóházak-villák, 1922), talaj nélküli növénytermesztésre (hidropónia) pedig első alkalommal – a boldog békeidők végi (az 1909-es Life Magazinban megjelent) tervrajzok után – az 1940-es évek végén, az akkor még a Szovjetunióhoz tartozó Örményországban és Bengália kelet-pakisztáni részén is építettek speciális toronyházat (hydroponicum). A Brit Interplanetáris Társaság holdbéli feltételekhez tervezett prototípusokat. Az ausztriai Langenlois kertészeti iskolájában szintén próbálkoztak valami hasonlóval, az 1964-es bécsi nemzetközi kertészeti kiállítás üvegtornya építészet és mezőgazdaság szintézisét, a szintézis kivitelezhetőségét próbálta szemléltetni. A New York-i SITE építészközösség 1972-es 15 emeletes kísérleti háza lényegében az egykori life-os tervrajzokat utánozta. Ezek a kertészeti épületrendszerek és a korai greenhouse technológia vetítették előre a posztmodern vertikálisfarm-koncepciót.

Ken Yeang maláj ökológus-építész az 1990-es években dolgozta ki „függőleges zöld urbanizmus” elméletét. „Bioklimatikus magasházai” rengeteg növénnyel, fákkal beültetett emeletekkel, örökzöld balkonokkal, mindenféle rendezvényre alkalmas tetőkkel, „égi teraszokkal” népesülnek be. Munkássága építészet és kertművészet találkozása, biodiverzitás a posztmodern ökovárosban. Tetői, ha nem is tömeges, de valamilyen mezőgazdasági tevékenységre mindenképp alkalmasak. Vegyes használatú felhőkarcolóiban a növénytermesztés nem hermetikusan zárt helyiségekben, hanem nyitott terekben történik. Függőleges gazdálkodása inkább egyéni és/vagy lakóközösségi vágyakat elégít, hobbitevékenységeket bontakoztat ki, és nem a nagybani mezőgazdálkodást, nem egész városok élelmezését akarja megoldani.


Sky Greens - Szingapúr


Színre lép a guru

A városok élelmiszerellátását megoldó függőleges mezőgazdaság elméletét az ökológus Dickson Despommier, a Columbia Egyetem mikrobiológia-professzora modernizálta az 1990-es évek végén, az első modellt 2001-re vázolta fel. Azóta tudósok, mérnökök és feltalálók világszerte dolgoznak az elmélet gyakorlattá váltásán.

Belső terekben (meleg- és üvegházakban stb.) főként paradicsomot, salátát, spenótot, borsót, epret, zöldbabot termesztenek, pedig lényegében bármit lehetne. Annak sincs akadálya, hogy felhőkarcolók emeleteit búzamezővé, krumplifölddé vagy rizsterasszá alakítsuk át. Elvileg bármilyen növényre és egyes állatok (hal, baromfi) tenyésztésére, élelmiszerek mellett – például a szomszédos digitális gyártóműhelyben feldolgozandó – bioműanyagok, biogyógyszerek és más biotermékek előállítására is alkalmasak.

Despommier vertikális farmján mindegyik emeletnek van saját vízellátó és tápanyag-ellenőrző rendszere, de a hidropónia vagy aeropónia (gyökerek táplálása tápoldatköddel) alapú megoldások miatt eleve sokkal (70, illetve 95 százalékkal) kevesebb víz kell, mint a hagyományos mezőgazdaságban, és – általában fertőzésekhez vezető – túlfolyás sincs. A víztisztítás helyben történik. Szenzorok követik nyomon minden egyes növény tápanyagfelvételét, figyelik a fertőzéseket. Kórokozó vírusok és baktériumok jelenlétét DNS-chiptechnológiával detektálják. Speciális szerkezet elemzi a termények flavonoid (a növényvilágban elterjedt gyógyhatású vegyületcsoport, miattuk kedvelünk meg ízeket) tartalmát, ennek alapján állapítja meg, mikor ideális a betakarítás. A technológiák könnyen beszerezhetők, vertikális farmot akármikor építhetünk, semmi újra nincs szükség hozzá – összegez Despommier.

A farmok egyik előnye, hogy a gazda nincs kitéve az időjárás szeszélyeinek, hurrikánnak és aszálynak, nem kell törődnie évszakokkal, nem szükséges esőért, napsütésért imádkoznia. Bármilyen mag bárhol és bármikor vethető. Kórházak intenzív osztályára és mikrochipgyártásra kitalált védőtechnikákkal gyomnövények, rovarok és járványok egyaránt távol tarthatók. Az ultrabiztonságos és teljesen kontrollált környezetben növényvédő szerekre és hagyományos műtrágyára sincs szükség. Csomó élelmiszert nem kell tárolni, fagyasztani, frissebben esszük meg őket, száz- és ezer kilométerek helyett helyben szállíthatók, a szállításhoz kevesebb üzemanyagot használunk.


Bosco Verticale


Azért nem olyan egyszerű

Hiába állnak rendelkezésre a technológiák, a napi egy tonna zöldséget termelő szingapúri Sky Greensen, New Buffalo (Michigan) Green Spiritsén, a Green Sense-en (Portage, Indiana) kívül nem építettek még működő függőleges gazdaságot, és közülük is csak a szingapúri felel meg minden kritériumnak. Meg néhány prototípus. A Milánóban épülő 17 és 24 emeletes két toronyház - „Függőleges erdő” (Bosco Verticale) - sem lesz az, mint ahogy Yeang – főként szingapúri – csodái vagy (egyelőre) a brit BioTecture nagyon művészi és „fenntartható zöld falai” sem. Túlzsúfolt nagyvárosi terekbe juttatják el a természetet, helyben elégítik ki a posztmodern ember elvágyódását, javítják a közérzetet, de nem a nagy volumenű mezőgazdasági termelés jegyében fogantak.

A valóban tetszetős elmélet gyakorlati megvalósításához tervezőknek és kivitelezőknek komoly problémákat kell leküzdeniük. Fény nélkül elpusztulnak a növények. Toronyházban vagy a Napból, vagy mesterséges forrásokból jutnak hozzá. Nyilvánvalóan az előbbi az előnyösebb, innovatív építészeti megoldásokkal, áttetsző épületanyagokkal, parabolatükrökkel, száloptikával hozzá is jutnak, csakhogy ez nem mindig elég, és ilyenkor marad a mesterséges fény. A problémát bonyolítja, hogy a növények szűk spektrumát használják a napenergiának, így a közönséges lámpák kiesnek. A jelenlegi LED-ek szintén nem elegendők, e célra tervezett speciális OLED-ek (organikus fénykibocsátó diódák) kellenének. Fejlesztésük gyerekcipőben jár még.

Fényhez, hidropónia- és aeropónia-rendszerekhez a helyi elektromos hálózatot kihagyva, helyben, például tetőtéri szélturbinával vagy napelemekkel, esetleg a plazma gázosításával vagy még ezoterikusabb eljárásokkal kell energiát generálni. Közben a levegő folyamatos szűrésére, speciális munkaruhák viselésére, káros genetikai módosításokra időben figyelmeztető megbízható rendszerek (például Despommier fertőzésveszélyre felizzó kanárinövényeinek) kiépítésére sem árt odafigyelni. És ha mindez meglesz, még mindig el kell érni, hogy a társadalom el- és befogadja a városaink önfenntartását, az urbánus tér és természet harmóniáját célzó koncepciót.