Dünya nüfusu, özellikle şehirlerde yaşayan dünya nüfusu hızla artıyor. 2050’de insanların yaklaşık yüzde 80’inin şehirlerde yaşıyor olacağı tahmin ediliyor. Mevcut kalabalığın dışında bu bir çok açıdan pek iyi bir tablo değil. Sonucunda şehirlerde hayatta kalmak için ithal gıdaya büyük ölçüde bağımlıyız.
196o’ların sonunda bir çiftçi yaklaşık 26 kişiyi doyuracak kadar ürün yetiştiriyordu. Günümüzdeyse bir çiftçi yetiştirdikleriyle 155 kişiyi beslemek zorunda. İşler zorlaşınca çiftçilerin yardımına, yaratıcı çözümleriyle ziraat mühendisleri koşuyor. Bu yüzden bilim insanları şehirleri tarım alanlarına çevirmeye başlamamız gerektiğini düşünüyor. Bu da yeni bir yaklaşım biçimi olan dikey tarım sayesinde mümkün oluyor. Bu devrimci tarım biçimi henüz emekleme aşamasında olsa da potansiyeli gerçekten oldukça fazla.
Dikey Tarım Nedir?
Dikey tarım adından da anlaşılacağı gibi, az yer kaplayan, doğaya zarar vermeden, daha verimli ürün yetiştirmeye olanak sağlayan yenilikçi bir sistemdir. Bu sistemde tarım ürünlerini yer tasarrufu sağlayan katmanlar halinde üst üste yerleştirilmektedir. Amaç yukarı doğru büyüme sağlamaktır.
Bu yenilikçi yaklaşım, “üçüncü yeşil devrim” olarak kabul edilmektedir. Dikey tarım sayesinde optimal olmayan koşullarda, örneğin yüksek rakımlı dağ köylerinde, kupkuru çöllerde ve yoğun şehirlerde taze ürün yetiştirmek mümkün olabilecektir.
Ne yazık ki gelecekte yüzleşmek zorunda kalacağımız gerçeklerden birisi de su kıtlığı. Dikey tarım bu noktada da önemli bir fark yaratıyor. Bunun nedeni de normal tarıma göre çok daha az su gerektirme eğiliminde olması. Aynı zamanda, kullanılan suyun bir kısmının geri dönüştürmek de bu tarım sayesinde mümkün oluyor.
Ayrıca, dikey çiftlikler, çevreye potansiyel olarak zarar veren pestisitler ve herbisitler kullanılmadan işletilebiliyor. Dikey çiftlikler tarafından sağlanan kontrollü koşullar nedeniyle, mahsullerin tüm yıl boyunca yetiştirilmesi de mümkün oluyor.
Dikey Tarım Örnekleri
Ele aldığımız bazı temel bilgilerin ardından daha ilgi çekici olan bir kaç dikey tarım uygulamasına göz atalım. Bu liste ayrıntılı olmaktan uzaktır ve belirli bir sırada değildir.
1. Hidroponik – topraksız büyüyen bitkiler
Hidroponik tarım, topraksız bir ortamda bitki yetiştirmekte kullanılan bir yöntemdir. Bu sistemde bitkilerin kökleri azot, fosfor, kükürt, potasyum, kalsiyum ve magnezyum gibi makro besinlerin yanında demir, klor, mangan, bor, çinko, bakır ve molibden içeren trace elemanlarını içeren sıvı solüsyonlara konur. Ayrıca kökleri desteklemek için çakıl, kum gibi ortamlar kullanılmaktadır. Hidroponiğin yararları alan başına ürün veriminin artması ve su kullanımının azalmasıdır.
2. Aeroponik – topraksız ve çok az su ile büyüyen bitkiler
Aeroponics, dikey tarımda kullanılan bir başka yöntemdir. İlk olarak 20. yüzyılın başlarında önerilen teknik, 1990’larda uzayda bitki yetiştirmek için verimli teknikler ararken NASA tarafından önerilmiştir. Bu teknik, bitkilerin hava veya sis ortamında, topraksız ve çok az su ile yetiştirilmesini sağlar.
Aeroponik, en verimli hidroponik sistemlerden bile %90’ın üzerinde daha az su kullanır. Bu nedenle dikey tarımın en verimli yöntemlerinden biridir. Ayrıca bu şekilde yetiştirilen bitkilerin daha fazla vitamin ve mineral alma eğiliminde oldukları ve bunun da onları daha sağlıklı ve besleyici hale getirebileceği gözlemlenmiştir.
3. Aquaponics – tek bir yerde balık ve bitki yetiştirmek
Dikey çiftliklerde kullanılmakta olan bir diğer teknik ise akuaponiktir. Bu sistemde balıklar kapalı havuzlarda büyür. Sonrasında da dikey çiftliklerde yetiştirilen bitkiler için besin kaynağı görevi gören besin açısından zengin atıklar üretir. Bitkiler de balıklar tarafından üretilen karbondioksiti tüketir.
Balık ve bitkilerin yanı sıra mikroplar da balık atık ürünlerinin bitkiler için faydalı besinlere dönüştürülmesinde önemli bir rol oynar. Ticari çoğu dikey tarım sistemi hızlı büyüyen birkaç sebzeyi üretmeye odaklandığından su ürünleri bileşenini de içeren aquaponik şu anda geleneksel hidroponik kadar yaygın değildir.
4. VertiCrop – kentsel alanlar için sürdürülebilir bir tarım tekniği
VertiCrop 2009 yılında TIME Magazine tarafından ” Dünyanın En Büyük Buluşları “ndan biri olarak tanımlanan tescilli bir tarım tekniğidir. Bu teknoloji, hareketli kentsel alanlarda gıdanın doğal olarak yetiştirilebilmesini sağlıyor.
Bu yöntem, geleneksel tarıma göre yaklaşık 20 kat daha verimli ve sadece yüzde 8’i kadar su kullanıyor. Yapılandırılmış asma tepsi ve taşıma sistemi kullanarak bitkilerin uygun miktarlarda yapay ve doğal ışık almasını sağlayıp her bitkiye gereken besinleri vererek çalışıyor.
5. ZipGrow – modern çiftçiler için dikey çiftçilik
Dikey tarımda bir başka ilginç çözüm de ZipGrow adlı bir şirketten geliyor. ZipGrow ekibi, ellerinde hydroponic tarım için gerekli gereçleri olmayan modern çiftçiler için, yenilikçi çözümler sunuyor. ZipGrow, yapay aydınlatmaya sahip özel olarak tasarlanmış bir raf sistemi ve su tüketiminde %90 ila 95 arasında tasarruf sağlayan özel olarak tasarlanmış bir su devridaim sistemi kullanır.
6. Plantscapers – yiyecek sağlayan bir bina
Plantagon adlı İsveçli bir gıda teknolojisi şirketi tarafından tasarlanan Plantscapers, yapıların cephelerini verimli halde kullanacak bir sistem ortaya çıkardı. Tasarımın en büyük avantajı ise cephede yer alması sayesinde doğal aydınlatmadan yararlanabilmesi yer alıyor.
Sistemin yılda 550 ton bitki yetiştirme kapasitesi var. Bu değer de ortalama 5.000 kişinin yıllık besin ihtiyacını karşılayabiliyor. Şu anda şirket, dikey tarım sistemini İsveç’in Linköping kentinde sergiliyor. Konsept başarılı olursa, Singapur, Hong Kong, ABD gibi daha fazla ülkenin bunu benimseme planları var.
7. Skyfarm – rüzgarla çalışan bir dikey tarım kulesi
Londra’da faaliyet gösteren Rogers Stirk Harbour + Partners adlı mimarlık şirketi, Skyfarm konseptini tanıttı. Amaç; hiperbolik bir kule inşa edip aralarında yukarıda bahsi geçen aquaponics ve farklı tarım yöntemleri kullanarak üretim yapmak. Bu sayede yoğun kentsel bölgelerde ya da tarıma elverişsiz çevrelerde ürün yetiştirmek. Hem bitkilerin hem de balıkların yaşayacağı bu ortamda, balıkların yaşadığı sudan elde edilen besin kaynağı bitkilere gönderilirken bitkiler de bu suyu filtreleyecek.
Dünya kent tarımını ve dikey bahçeleri 20 yıldır uygulamakta ve tartışmaktadır. 2021 yılında yeni Nordic Harvest dikey çiftliğinin inşaatının ilk aşaması tamamlandı. Danimarka’daki Kopenhag Pazarları’nda yer alan 7.000 metrekarelik tesis 14 kat yüksekliğiyle Avrupa’nın en büyük dikey çiftliği olacak.
Tüm zorluklarına rağmen kentsel tarım ve dikey tarım gelecekte bir zorunluluk olarak karşımıza çıkmakta. Dünya’da bu konu ile ilgili bilinç ve çalışmalar son hızla devam ediyor. Geleceğin tarımı gibi görünen dikey tarım iddialı özelliklere sahip. Ancak çoğu yenilikte olduğu gibi dikey tarım da aşılması gereken zorluklara sahip. Sorunların üstesinden geldikçe bilim insanları dünyadaki açlığı önlemenin bir yolunu bulacak gibi gözüküyor.
Kaynak: 13 Vertical Farming Innovations That Could Revolutionize Agriculture. Yayınlanma tarihi: 17 Mart 2023; Bağlantı: https://interestingengineering.com/
Matematiksel
