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Des fermes verticales supervisées par une IA comme alternative à l'agriculture intensive ?

05 janvier 2021 à 19h28
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© Plenty

Sur une surface de 0,8 hectare, elles fournissent la même quantité de fruits et légumes qu’un champ classique de 291 hectares !

Pratiquée sous sa forme actuelle, l’agriculture intensive implique de cultiver des surfaces toujours plus grandes, aspergées par toujours plus de pesticides. Mais même dans ces conditions, elle ne parviendra pas à assurer une production suffisante pour nourrir les 8,5 milliards d’êtres humains qui habiteront cette planète à l’horizon 2030. Heureusement, des alternatives plus rentables et plus vertueuses existent. Si certains misent sur l’agriculture sous-marine, d’autres, au contraire, regardent du côté de l’agriculture indoor, orchestrée au sein d’immenses fermes verticales.

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© Plenty

Moins d’eau, moins de surface

C’est notamment le cas de la start-up californienne Plenty. Située en Californie, cette société a été co-fondée par Nate Storey, son actuel directeur scientifique. Pour lui, aucun doute, les fermes verticales représentent une solution d’avenir.

Et pour cause : ces fermes, peuvent être érigées partout dans le monde, et surtout, elles sont nettement plus productives que les plantations traditionnelles. En effet, elles permettraient de faire pousser des fruits et légumes avec 95 % d’eau en moins et sur une surface nettement plus restreinte.

Selon Nate Storey, malgré leur surface de seulement 2 acres (0,8 hectare), elles produisent la même quantité de végétaux qu’un classique champ horizontal de 720 acres (291 hectares). Cela correspond à un rendement 360 fois plus élevé.

Une parfaite optimisation dans un espace clos

Dans ces fermes Plenty, tout est optimisé à la brindille près. À l’intérieur, des rangées de plantes suspendues au plafond poussent sereinement, dorées par des LED imitant le soleil. Des robots ou des humains s’occupent de les déplacer, tandis qu'un système d’intelligence artificielle vérifie sans cesse leurs constantes ; il ajuste l’hygrométrie, maintient une température idoine, etc. Les plantes, en vase clos, sont ainsi dorlotées, préservées de toute agression extérieure.

Pour ne rien gâcher, Plenty certifie que les fruits et légumes cultivés dans ses fermes ne sont pas OGM et que leur croissance se fait sans herbicide ni pesticide. Pour parfaire ce tableau idyllique, l’eau est entièrement recyclée, les emballages proviennent de plastique recyclé et sont eux aussi recyclables. Enfin, la ferme-vitrine de San Francisco fonctionne grâce à de l’énergie 100 % renouvelable.

Pour favoriser une agriculture plus locale ?

L’efficience n’est pas le seul argument mis en avant par Plenty. La société vante également la proximité. Plus besoin d’importer des denrées cultivées à des centaines voire des milliers de kilomètres. De plus, l’agriculture hors sol serait théoriquement moins restrictive que celle en plein champ.

Ces éléments signifient une réduction de l’impact carbone causé par le transport, une sécurisation de la production alimentaire ainsi qu’une meilleure qualité nutritive des aliments. Pour le consommateur, plus le délai entre la récolte et la consommation est courte, mieux c’est.

Nate Storey explique : « Les ruptures de la chaîne d'approvisionnement résultant de la COVID-19 et les perturbations naturelles comme les incendies de forêt de Californie de cette année démontrent la nécessité d'un approvisionnement régulier et durable en produits ne pouvant provenir que de fermes verticales. […] nous voulons accroître la capacité mondiale de production de fruits et légumes frais, parce que nous savons que c'est indispensable. »

Les fermes verticales de Plenty ont déjà convaincu de nombreux investisseurs. La start-up a récolté 400 millions de dollars auprès de SoftBank, de Jeff Bezos, le patron d'Amazon, ou encore d’Eric Schmidt, ancien président de Google. Elle a conclu un partenariat avec la chaîne Albertsons qui concerne plus de 430 magasins.

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philumax
Je ne savais pas que les champs étaient verticaux… : «&nbsp;qu’un classique champ vertical de 720 acres&nbsp;».<br /> Maintenant, on ne parle QUE de place gagnée, de «&nbsp;circuit court&nbsp;», d’eau recyclée…<br /> Malgré que tout cela devrait revenir moins cher au consommateur final, j’ai un doute : qui va payer le développement" ?<br /> Parce que les gaziers qui «&nbsp;développent&nbsp;» tout ça, ils ne travaillent pas pour des clopinettes, non ?<br /> À mon humble avis, ce système va rester élitiste un bon bout de temps : on n’aura pas le temps d’y goûter, il y a trop de «&nbsp;potentiel financier&nbsp;».<br /> L’agriculture classique a encore de beaux jours devant elle.<br /> Et nous aurons disparus avant que tout cela ne parvienne jusqu’à nous.<br /> tenez, pour ceux qui savent tout. vous saviez ça, vous :<br /> Franceinfo – 31 Dec 20<br /> Diploïdes ou triploïdes pour le Nouvel An ? Derrière les étals d'huîtres, un...<br /> Le coquillage star des repas de fêtes n'est pas aussi naturel qu'on le croit. Une grande partie de la production est le fruit de modifications faites en laboratoire. Mais,&nbsp;pour l'instant, les clients n'en sont pas informés.<br />
Pronimo
Si c’est plus écologique et sans pesticides ni ogm pourquoi ne pas démocratiser cette façon de faire et développer des fonds pour que les agriculteurs se modernisent? A creuser peux être y a sans doute derrière le lobbysme des pesticides et des big agro alimentaires qui y gagnent suffisamment en l’état actuel des choses.
Fulmlmetal
J’avais lu qu’au Japon, dans la région de Fukushima, ces fermes verticales étaient en forte croissances car il n’est pus possible de cultiver ne terre là bas à cause de la radioactivité.<br /> En tout cas, sans pesticide, sans herbicide, avec juste ce qu’il faut, ça me parait etre une bonne chose.
julla0
Flippant !
Fulmlmetal
@Philumax «&nbsp;Malgré que tout cela devrait revenir moins cher au consommateur final, j’ai un doute : qui va payer le développement&nbsp;» ?"<br /> Tu sais ce qui coute le plus cher aux agriculteurs ? les pesticides, herbicides et fongicides et engrais (souvent en surdose). si tu retires ces produits dans la chaine, ça fera chuter le prix.<br /> Bon dans une ferme verticale il y aura toujours d’autres frais supplémentaire (automatisation, lumière, etc) mais je pense que ça compense les autres frais d’un agriculteur (tracteur et outil de remorque, terrain, arrosage partiellement perdu en évaporation, pertes lié à la météo ou aux légumes de moins bonnes qualité, etc)
Urleur
Avec tout les changements climatiques, sa va bientôt arrivée.
philumax
Mon gendre est ouvrier agricole.
mrassol
T’a pas compris le principe des startup je pense <br /> le but d’une startup, c’est d’être racheté, c’est a ce moment précis ou les investisseurs récupèrent leur pognon et que toute la chaine en tête gagne réellement son argent.
fg03
Non justement… le but c’est que la R&amp;D soit rentabilisé par la suite par des process industriel de grand ampleur…<br /> C’est une bonne chose de rentabilisé au max la surface agricole… après faudrait pas créer un burn out de la terre genre on est capable de puiser toute l’energie de celle ci qu’on arrive à un seuil critique ou elle n’arrive plus à se régénérer et devient une terre morte ou plus rien ne vit ni ne pousse dessus (je sais pas c’est un concept… je ne sais même pas si c’est possible… genre du sable sans ressembler physiquement à du sable)<br /> Ca me fait penser qu’à optimiser à ce point l’agriculture… la population mondiale a encore de la marge pour croitre et c’est ce qui me fait peur d’imaginer 50 milliards d’habitants sur Terre… elle deveindrait vraiment une déchetterie à taille planétaire.<br /> J’avais vu des tests de croissance de plante en apesanteur c’était marrant de voir que la plante s’orientait systématiquement à l’opposé de la force gravitationnelle… et qu’en l’absence de pesanteur elle était paumée…et ne savait plus dans quelle direction pousser.
Fulmlmetal
philumax:<br /> Mon gendre est ouvrier agricole.<br /> oui et alors ?<br /> Le beau-frère d’un copain du fils de mon voisin répare des tracteurs … est ce que ça donne plus de valeur à mes propos ?
Fulmlmetal
fg03:<br /> J’avais vu des tests de croissance de plante en apesanteur c’était marrant de voir que la plante s’orientait systématiquement à l’opposé de la force gravitationnelle… et qu’en l’absence de pesanteur elle était paumée…et ne savait plus dans quelle direction pousser.<br /> C’est absolument faux ce que tu dis là, toutes les expériences qui ont été mené ne peuvent pas simuler ce genre de chose car lorsqu’une station tourne autour de la terre, la gravité de la Terre n’est pas fixe par rapport à la station, elle tourne autour. Si la station tourne autour de la terre elle garde cependant une attitude fixe, c’est à dire ne change pas de position. Ce qui en d’autres terme reveint à dire que si on prend la station comme point référentielle, la Terre tourne autour d’elle comme le fera un soleil.<br /> Pour simuler une gravité fixe il faudrait que la sphère de culture tourne pour compenser mais à ma connaissance ça n’a jamais été fait car trop encombrant et complexe.<br /> Pour le moment, toutes les cultures qui ont été faites sur ISS ont montré que les plantes montait vers la lumière, comme sur Terre, mais que les racines partaient dans tous les sens au lieu de chercher un axe vertical<br /> Sciences et Avenir – 6 May 17<br /> Les jardiniers de l’espace cultivent des plantes dans la Station spatiale...<br /> En apesanteur, les végétaux perdent leurs repères. Pourtant, bichonnées par les astronautes, des fleurs ont fleuri à bord de l’ISS. Un extrait de Sciences et Avenir hors-série, "la vie secrète des plantes".<br />
malak
«&nbsp;Mais même dans ces conditions, elle ne parviendra pas à assurer une production suffisante pour nourrir les 8,5 milliards d’êtres humains&nbsp;»<br /> Ah bon? c’est basé sur quoi cette affirmation gratuite? la startup l’a affirmé pour se mettre en avant et vous reprenez bêtement cet argument?<br /> Biensûr que l’agriculture verticale permettrait de produire plus certaines cultures, mais à un coût beaucoup plus élevé rendant cette alimentation inaccessible pour beaucoup… mais surtout, le problème principal est qu’elle ne pourrait pas produire les principales céréales… donc la mettre en avant pour régler un probable problème alimentaire dans le monde, c’est au mieux idiot.
SlashDot2k19
Si cela peut réduire l’impact de certaines cultures sur les forêts existantes c’est toujours bon à prendre
Droz
Le cout énergétique me semble important pour ce genre de projet, je suis étonné qu’ils n’en parlent pas.
avergil
C’est une fausse bonne idée. Il faudra beaucoup d’énergie et d’intrants pour faire pousser ces plantes.<br /> On va pousser la culture avec la maitrise de l’apport d’aliment nutritif pour la plante qu’il faudra extraire quelque part.<br /> Ensuite, il y a une question de gout, ces aliments auront un gout standardisé.<br /> Ce qui fait le gout d’un légume, c’est les éléments nutritifs qu’elle capte dans le sol. On peut aussi parler de terroir. Un sol a ses propres caractéristiques. Il n’est pas le même partout, et c’est cela qui donne des gouts différents.<br /> Mais cela va aussi donner une valeur nutritive. Il ne faut pas tenir que des éléments de base que la plante a besoin N,P,K mais il y a tous les autres éléments.<br /> Il faut laisser la plante se nourrir des éléments dont elle a besoin et non lui apporter ce qu’on pense lui être nécessaire.<br /> Ce genre d’agriculture est aussi de l’agriculture intensive avec la destruction de la biodiversité à l’endroit ou elle est produite. En effet, il faut un bâtiment et donc cela signifie imperméabilisation perte de biodiversité, etc,…<br /> A l’heure actuelle, il n’y a pas de problème pour nourrir tout le monde. On produit assez mais gaspille beaucoup et on répartit mal la nourriture produite.<br /> On est capable avec l’agriculture de conservation des sols de produire autant qu’à actuellement avec beaucoup d’intrants, en respectant mieux les cycles (eaux, etc,…) en captant du CO2 pour l’injecter dans le sol et en favorisant la biodiversité.<br /> Avec ce genre de technique, il faut de gros investissements qu’un petit agriculteur ne pourra pas suivre. Donc seules de grosses sociétés pourront le faire. Avec les risques que cela comporte.<br /> J’ai vraiment l’impression que cet article est écrit par un lobby désirant d’orienter les débats.<br /> Si l’avenir de l’alimentation est dans la viande artificielle et les plantes coupées du sol, quelle tristesse…<br /> Je vois juste un intérêt de cette technologie dans la conquête spatiale ou les ressources sont très limitées.<br /> PS: je suis agriculteur.
avergil
Il ne faut pas oublier que la meilleure énergie que nous disposons pour cultiver des plantes est le soleil. Le soleil est gratuit et en quantité qu’on peut dire d’illimité.
Werehog
L’ensoleillement n’est pas au rendez-vous partout… Et parfois des intempéries détruisent les efforts d’une année de culture, tout est ruiné en quelques minutes/heures.
Fulmlmetal
avergil:<br /> Il ne faut pas oublier que la meilleure énergie que nous disposons pour cultiver des plantes est le soleil. Le soleil est gratuit et en quantité qu’on peut dire d’illimité.<br /> Des les UV ça ne coute pas si cher et consomme bien peu, surtout si elles sont alimentées par panneau solaire.<br /> Dans une telle ferme les couts sont justement très minimaliste et ocntrolé, une lumière LED à faible conso et faible cout si ça vient du solaire, une circulation d’eau en boucle fermé donc recyclée, par de pesticides, pas de fongicides, pas d’herbicides, par d’engrais en saturation juste ce qu’il faut, pas de dégât météo (gelé, grêlon, sécheresse, trop de pluie), pas besoin d’énorme engins agricoles très couteux (tracteurs, moissonneuse, épandeur, etc).<br /> Donc rendement optimum et stable … et légumes sains puisque non OGM et non traités chimiquement. Si tu savais à quel point nos légumes des champs agricoles sont des poisons cancérigènes … meme les bio ne sont pas toujours parfait.
philumax
J’avais oublié : son père est agriculteur.<br /> Mais, le débat, n’est pas là : allons-nous bénéficier un jour de ces «&nbsp;expérimentations&nbsp;» ?<br /> Pour moi, c’est non : il y a de l’argent, dans cette histoire et le résultat est couru d’avance. Ce sera une production de niche.
kurdy34
C’est intéressant et je salue l’initiative. C’est bien d’essayer d’innover! Je suis impatient de voir une étude sur la rentabilité de ce nouveau système.
Fulmlmetal
philumax:<br /> Pour moi, c’est non : il y a de l’argent, dans cette histoire et le résultat est couru d’avance. Ce sera une production de niche.<br /> Sauf si les couts globaux montrent que c’est plus rentable et je le pense.
philumax
C’est toujours l’argent qui gagne…et ce n’est pas près de changer.<br /> J’ai au moins appris ça.
PsykotropyK
mrassol:<br /> T’a pas compris le principe des startup je pense <br /> le but d’une startup, c’est d’être racheté,<br /> Quand on lit ça, tu prouves que c’est toi qui n’a pas le compris le «&nbsp;principe&nbsp;» d’une startup. Au passage, il n’y a pas de «&nbsp;principe&nbsp;» d’une startup.<br /> Il y en a certes qui mises sur le rachat, mais c’est très minoritaire. Même les sociétés dont le business model est notamment basé sur le rachat de leurs startup (Rocket Internet par exemple) se retrouve à garder ses pépites en portefeuilles longtemps, voir à ne plus chercher du tout à les vendre.<br /> Et des modèles de développement il y en a presque autant qu’il y a des startup.<br /> Tu confond peut être avec l’objectif général du VC qui cherche un retour sur investissement important tout en prenant en compte le fait qu’un majorité des investissement ne sortirons rien. Et même là, l’objectif n’est pas toujours de céder ses parts in fine.
kyaude
70% des céréales servent à l’élevage avec un rendement de 10% qu’il faudra drastiquement remplacer par des protéines d’origine végétale directement pour nous ou les insectes que nous absorberons ensuite.
carinae
Alors concernant le goût … c’est faux … Bien des produits, tomates…que l’on trouve en magasin sont cultivés sur des substrats. Les plantes ne voient pas l’ombre de la moindre parcelle de terre. L’avantage c’est que tout peut être géré par informatique et de surcroît elles sont moins malades car comme l’environnement est contrôlé il y a moins de ravageurs. Et pourtant le goût ne diffère pas réellement de produits cultivés en pleine terre …
avergil
Tes panneaux ont un cout environnemental ainsi que les leds, le bâtiment, etc, … Ce cout doit être pris en compte dans le cout final. Un panneaux + onduleur + câblage électrique + led sera toujours moins cher qu’une plante qui capte naturellement les rayons du soleil.<br /> Je ne suis pas d’accord avec ton affirmation qui dit que les légumes des champs agricoles sont des poisons cancérigènes. Cela est faux. Si c’était le cas, tout le monde aurait des cancers.(faut arrêter d’écouter les discours de certaines associations et se renseigner)<br /> Le débat sur les pesticides est bien plus complexe que de dire les pesticides sont tous dangereux. Je rentrerai pas dans ce débat ici mais je pourrais en parler des heures.<br /> Pour les engrais, on apporte juste ce qu’il faut. Oui comme dans les cultures en plein champs ou avec la modulation, les gps, les capteurs de rendement mais aussi par l’observation des champs, on apporte ce qu’il faut. Sauf qu’il y a le sol et le sol va déjà apporter une série d’éléments. En réalité, il ne faut pas apporter juste ce qu’il faut. Il faut laisser la plante exprimer son plein potentiel en la laissant prélever par elle même ce qu’elle a besoin.<br /> Ton engrais dans ce type de production sera bien plus important qu’en agriculture de plein champs car tu vas devoir couvrir tous tes besoins dans le liquide de nutrition de la plante.<br /> En agriculture de plein champs, le sol va apporté une bonne partie des éléments nutritifs de la place et les engrais viennent en appoint. Avec les nouvelles techniques agricoles qui sont entrain de prendre de l’envergure, la place de l’engrais se réduit car c’est le sol qui va libérer les éléments nutritifs.(je peux aussi en parler des heures)<br /> Un système hors sol sera toujours un consommateur plus important en engrais qu’un système de plein champs. Parce qu’il faudra couvrir tous les besoins de la plante.<br /> Un système hors sol permet une optimisation de la culture, évite les risques météorologiques, ok mais cela se fait en standardisant les plantes. Les plantes cultivées seront sélectionnées pour une rendement max. Tu auras un appauvrissement des variété de plantes. Et c’est la diversité qui est justement intéressante en terme de gout mais aussi dans la diversification de notre alimentation. (regardes les tomates cultivées hors sol qui n’ont pas de gout et qui sont peu nutritives)<br /> Concernant les OGM, il n’y a pas de risque à en manger. Le risque peut se trouver dans la propagation de ces plantes dans l’environnement et pour les OGM résistants à un pesticide (ce qui n’a en réalité aucun intérêt agronomique). Tu pourrais avoir des ogm qui ont résistances aux maladies ou qui valorise mieux l’eau sans présenter de risque. Il y a une technique qui permettait d’accélérer la sélection des plantes pour favoriser les résistances et qui a été considérée comme OGM par l’Europe. Dommage alors qu’elle n’insérait pas de gênes étrangers dans la plante.<br /> Là aussi, sur les OGM, il y à boire et à manger et il ne faut pas s’arrêter à un discours réducteur.<br /> Pour en revenir aux risques météorologiques. On peut remarqué que malgré ce risque, il y a toujours assez à manger. Ces risques sont réduits en diversifiant les productions. Ces risques font parties du jeu, il faut les accepter.(la vie n’est pas sans risque)<br /> Il est tout à fait possible de cultiver avec des machines de petites tailles. Perso, mes tracteurs ont respectivement 45, 30 et 25ans. Ces machines sont payées, amorties. Ces machines permettent de réduire le cout de l’alimentation car si tu les remplaces par de la main d’œuvre humaine, les couts seraient immenses. Sans parler du nombre de personnes qu’il faudrait remettre dans les champs. Avantage : plus chômage. Inconvénient : plus de vacances et des gens cassés physiquement en fin de carrière.<br /> Il y a un énorme défi actuellement : le CO2<br /> L’agriculture de plein champs peut devenir une solution pour capter le CO2 et le réinjecter dans le sol. On peut donc arriver à inverser la tendance (à condition de réduire nos émissions et de modifier notre consommation de ressources).<br /> Un bâtiment qui va stériliser une surface en consommant de l’énergie pour alimenter les plantes en lumière, nutriments n’aura jamais un bilan carbone intéressant.<br /> Et ce paramètre là, il faut en tenir compte.<br /> On peut aussi poser les réflexions suivantes : la nature a un super système pour faire pousser des plantes en maintenant les équilibres. Est ce qu’on va arriver à copier ce système pour le rendre tout aussi efficace, résilient et durable?<br /> A t on besoin de substituer la Nature? (comme avec les ogm ;-))
avergil
Je peux te faire gouter des tomates du jardin. En terme de gout par rapport à des tomates hors sol, ça n’a rien à voir.<br /> Si tu goutes à des vraies tomates cultivées au sol, tu ne mangeras plus de tomates hors sol.
avergil
L’ensoleillement n’est pas le même partout mais c’est pour cela qu’on ne cultive pas les mêmes plantes partout.<br /> Sinon, il y a du soleil partout (sans tenir compte des pôles). On sait cultiver des légumes même dans des régions plus au nord des nôtres.(les vikings avaient à manger)
Werehog
Oui enfin y’a une différence entre cultiver pour une tribu ou pour une surpopulation mondiale
avergil
Il y a actuellement assez de nourriture pour tous. Elle est mal répartie souvent pour des raisons politico économique.<br /> De nombreux pays n’ont pas encore atteint leur optimum de production. Il y a de la marge.
xryl
À part pour les tomates, les baies et les radis, dès qu’on parle d’agriculture verticale, on oublie une chose importante: ça ne fonctionne pas pour les légumes racines, les arbres, les légumes feuille blanche (qui doivent être butés, type endive, asperge, poireaux), les légumes lourds (courges, potirons) etc…<br /> C’est à dire la majorité des légumes en fait.<br /> Bref, il existe déjà des solutions pour les tomates et les fraises en serre qui ne voient jamais le soleil ni la terre, et l’ensemble de la population peuvent aisément les reconnaitre: elles n’ont pas de goût. Vous avez totalement raison.
Blackalf
xryl:<br /> Bref, il existe déjà des solutions pour les tomates et les fraises en serre qui ne voient jamais le soleil ni la terre, et l’ensemble de la population peuvent aisément les reconnaitre: elles n’ont pas de goût.<br /> C’est clair, entre des fraises d’Espagne et des fraises belges de Wépion, il y a une sacrée différence de goût…et pourtant on ne peut pas dire qu’en Belgique l’ensoleillement soit meilleur. ^^
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