Pertanian Vertikal

[12] “Lima belas miliar pohon ditebang setiap tahun” - (2015) Pemetaan kepadatan pohon dalam skala

global | Nature (seperti dikutip dalam Deforestation and Forest Loss | OurWorldinData)

“FAO PBB memperkirakan bahwa 10 juta hektare hutan ditebang setiap tahun” - (2020) Penilaian Sumber Daya Hutan Global (seperti dikutip dalam Deforestation and Forest Loss | OurWorldinData):

- Laju kehilangan hutan bersih sering disebut sekitar 5 juta hektare per tahun: “Antara 2010 dan 2020, kehilangan bersih hutan secara global adalah 4,7 juta hektare per tahun. Namun, laju deforestasi jauh lebih tinggi.”

“Setidaknya tiga perempat dari ini didorong oleh pertanian - pembukaan hutan untuk menanam tanaman pangan, beternak, dan menghasilkan produk seperti kertas” - Pendorong Deforestasi | OurWorldinData:

- Beberapa perkiraan dalam literatur membahas seberapa besar bagian deforestasi yang didorong oleh pertanian. Perbedaan dalam perkiraan ini sering dijelaskan oleh perbedaan cara memandang deforestasi dibandingkan degradasi hutan. Pertanian menyumbang 70-80% deforestasi tropis - perubahan permanen lahan berhutan menjadi penggunaan lahan lain. Bagian ini sedikit lebih rendah jika degradasi ikut dihitung yaitu hilangnya hutan sementara atau hilangnya kualitas hutan secara permanen. Noriko Hosonuma et al. (2012) memperkirakan bahwa 73% deforestasi tropis didorong oleh pertanian.

Lihat di sini dan di sini untuk info lebih lanjut

(Di sini, pertanian berarti pertanian darat untuk produksi pangan, jadi tidak termasuk perikanan, akuakultur, dan produk nonpangan)

menyatakan produksi dan konsumsi pangan menyumbang 26% emisi GRK global, yang dirinci lebih lanjut sebagai berikut: 24% penggunaan lahan (8% untuk makanan manusia, 16% untuk ternak); 27% produksi tanaman; 30% peternakan & budi daya ikan (+1% perikanan liar); 18% rantai pasok. Ini setara dengan sekitar 20% emisi GRK global jika emisi rantai pasok setelah pertanian dan perikanan tidak dihitung.

Dari abstrak asli: “Pada 2015, emisi sistem pangan mencapai 18 Gt CO₂ ekuivalen per tahun secara global, atau 34% dari total emisi GRK. Kontribusi terbesar berasal dari kegiatan pertanian dan penggunaan lahan/perubahan penggunaan lahan (71%), sementara sisanya berasal dari kegiatan rantai pasok: ritel, transportasi, konsumsi, produksi bahan bakar, pengelolaan limbah, proses industri, dan kemasan”.

OurWorldinData menjelaskan perbedaan antara perkiraan dari [16] & [17]: [17] mengaitkan seluruh deforestasi global (dan CO₂ yang terkait) dengan pertanian, sambil mengakui bahwa sebenarnya hanya 80% deforestasi didorong oleh pertanian (sisanya adalah perluasan kota). Ini menurunkan perkiraan mereka menjadi lebih dekat ke 23,5% emisi GRK sebelum rantai pasok, saat perluasan kota tidak dihitung tetapi emisi terkait perikanan dan beberapa produk non-pangan dimasukkan. [16] memberikan perkiraan terpisah untuk produk pertanian non-pangan, yang jika digabungkan akan menaikkan total mereka dari 26 menjadi 33%.

Pada 2017, kontribusi persentase pertanian terhadap emisi CO₂eq dunia dari seluruh aktivitas manusia adalah 20%, setara dengan 11,1 Gt CO₂eq yr^-1. Ini mencakup 6,1 Gt CO₂eq yr^-1 (11%) dari kegiatan budidaya tanaman dan ternak serta 5,0 Gt CO₂eq yr^-1 (9%) dari penggunaan lahan pertanian, terutama akibat deforestasi dan kerusakan lahan gambut.

Sistem pangan pertanian menyumbang 29,7% dari 53,5 Gt CO₂eq yang dilepas pada 2022. Pertanian dan perubahan penggunaan lahan terkait masing-masing menyumbang 48% dan 19% dari angka ini, totalnya 19,9% dari emisi GRK global.

2% dari seluruh daratan di Bumi - tepatnya lahan tanaman pangan, dari seluruh lahan pertanian (37%) (2021).

mencakup 14% dari seluruh daratan bebas es di Bumi (2014), sedangkan [27] mencakup 12% dari seluruh daratan bebas es di Bumi (2008) - mungkin sudah tidak terbaru.

mengutip data dari 2007, 12% dari seluruh daratan tidak termasuk Greenland dan Antarktika.

Perlu diakui bahwa beberapa perusahaan dan usaha pertanian vertikal telah bangkrut dalam beberapa tahun terakhir, dan belum diketahui bagaimana nasib yang disebut di sini dalam beberapa tahun ke depan. Berbagai ulasan telah menunjukkan alasan utama kegagalan ini, seperti mencoba berkembang terlalu cepat atau memakai dan memamerkan teknologi canggih berbiaya tinggi sebelum membangun kestabilan operasional dan kelayakan ekonomi yang mendasar, sehingga inovasi lebih diprioritaskan daripada dasar-dasar pertanian dan keuangan.

Tantangan yang umum meliputi kebutuhan energi yang tinggi, pilihan tanaman yang terbatas, hasil panen yang terlalu dibesar-besarkan, dan strategi bisnis yang belum matang. Banyak pertanian ini terlalu fokus pada kecanggihan teknologi hingga mengorbankan kesederhanaan, efisiensi, dan kecocokan dengan pasar.

Namun, ditekankan bahwa kegagalan ini tidak boleh dianggap sebagai bukti bahwa pertanian vertikal secara keseluruhan tidak layak. Sebaliknya, ini adalah hambatan di tahap awal dalam bidang yang masih berkembang. Pertanian vertikal tetap menjadi alat yang menjanjikan untuk meningkatkan ketahanan terhadap iklim dan ketahanan pangan, terutama di lingkungan perkotaan dan wilayah yang menghadapi keterbatasan lahan atau air. Pelajaran dari kesalahan awal memberi kesempatan untuk belajar dan wawasan berharga guna memandu pendekatan yang lebih realistis dan berkelanjutan dalam pengembangan di masa depan.

Lihat Video Lainnya ‘Pelajaran yang bisa dipetik’ untuk contoh ulasan.

Studi global terbaru memperkirakan bahwa jarak tempuh pangan menyumbang sekitar 19% dari total emisi sistem pangan, atau kira-kira 3 Gt CO₂eq per tahun ^[79]. Emisi transportasi sangat tinggi terutama untuk barang yang mudah rusak dan sering diimpor seperti buah dan sayur, karena emisi pengangkutannya bahkan bisa melebihi emisi produksinya.

Meski studi-studi sebelumnya yang berfokus pada AS ^[81] menemukan bahwa transportasi hanya menyumbang 11% emisi terkait pangan (dengan sebagian besar emisi berasal dari produksi), penilaian global yang lebih baru menunjukkan bahwa perdagangan internasional berperan lebih besar daripada yang sebelumnya diyakini, terutama di negara kaya yang banyak mengimpor.

Namun, beralih sepenuhnya ke sistem pangan lokal tidak bisa dilakukan di mana-mana: hanya 11-28% populasi dunia yang bisa memenuhi kebutuhan akan tanaman tertentu dari sumber dalam radius 100 km, sementara lebih dari seperempat bergantung pada pangan yang harus diangkut lebih dari 1.000 km ^[80]. Meski begitu, ini setara dengan volume besar emisi yang sebenarnya bisa dihindari. Walau perdagangan global tetap penting untuk ketahanan pangan, terutama di wilayah yang kurang mandiri, menambah porsi pangan lokal - menanam lebih dekat ke tempat pangan dikonsumsi, terutama di negara kaya - bisa menghindari ratusan megaton CO₂ dan membuat sistem pangan lebih tangguh.

Perkiraan kepadatan dan frekuensi panen selada dalam budidaya lahan tradisional didasarkan pada panduan agronomi (rekomendasi rata-rata jarak tanam di lahan) untuk jenis selada umum (selada daun, butterhead, dan romaine):

Jarak antarbaris biasanya berkisar antara 40-80 inci per bedengan, dengan 2-6 garis benih, sehingga menghasilkan rata-rata jarak antarbaris sekitar 37-50 cm.

Jarak antartanaman dalam baris bervariasi menurut varietas, mulai dari 23-30 cm untuk kepala selada ukuran penuh hingga 13-15 cm untuk jantung romaine. Konfigurasi ini menghasilkan kepadatan sekitar 6,9-9,7 tanaman/m² untuk jenis selada standar dan 14-19,6 tanaman/m² untuk jantung romaine.

Selada biasanya dipanen setiap 3,5-4 bulan, tergantung iklim dan varietas, dan tidak memungkinkan penumpukan atau penanaman ulang yang sering. Namun, panen tidak konsisten sepanjang tahun - terkadang waktu tumbuhnya hanya ~2-2,5 bulan dalam kondisi hangat (65-80 hari jika ditanam pada musim panas, hingga 130 hari jika ditanam pada musim dingin/awal musim semi).

Kami memilih ~9 tanaman per meter persegi per 4 bulan sebagai patokan konservatif di kisaran tengah untuk sistem pertanian tradisional. Sebaliknya, sistem pertanian vertikal dapat mencapai produktivitas yang jauh lebih tinggi lewat penumpukan vertikal (misalnya 10 tingkat atau lebih) dan pergantian tanaman yang lebih cepat (misalnya siklus 18-30 hari), sehingga memungkinkan hasil 600+ tanaman/m² selama periode 4 bulan yang sebanding.

Skala hasil ini umumnya didukung oleh angka lain yang dikutip dalam literatur ilmiah ^[82-85] (klaim tambahan dari industri dapat ditemukan secara online). Jin et al. (2022)^A melaporkan bahwa setiap lapisan selada yang ditanam secara vertikal dapat menghasilkan panen tahunan 700 kg per m² di bawah pengaturan cahaya optimal (beberapa ratus kepala per m² selama beberapa bulan, tergantung siklus tanaman dan ukuran kepala). Sementara itu, pendekatan baru yang dijelaskan oleh Ptak, Wasieńko & Makula (2024)^B mencapai hasil yang dilaporkan setara dengan 597 kepala per m³ dalam sistem pertanian vertikal berputar. Selain penggunaan ruang yang efisien, contoh-contoh ini menyoroti peluang pertanian vertikal untuk meningkatkan hasil lebih lanjut lewat efisiensi penggunaan cahaya yang lebih baik. Cahaya terus-menerus terbukti mendorong fotosintesis yang nyaris konstan, tetapi harus diimbangi dengan kebutuhan energi yang meningkat serta risiko fotoinhibisi, stres panas, dan terganggunya proses sirkadian pada tanaman^A. Sebaliknya, pengaturan cahaya/gelap multi-ruang memungkinkan setiap lapisan tanaman menerima cahaya harian yang cukup sambil menghemat sumber daya serta mengurangi biaya operasional dan tekanan pada tanaman dan peralatan. Pendekatan seperti ini menjanjikan untuk mengurangi kebutuhan energi sambil mempertahankan keunggulan hasil dari pertanian vertikal.

Meski ‘perkembangan pertanian telah membuat hidup manusia lebih baik’ - memungkinkan pertumbuhan penduduk, surplus pangan, dan kemajuan teknologi - kita juga perlu mengakui dampak kesehatan dan sosial yang lebih luas dari peradaban menetap yang muncul setelahnya. Ini termasuk berkurangnya keragaman makanan dibanding pola makan para pencari makan, meningkatnya penularan penyakit menular akibat kepadatan penduduk yang lebih tinggi dan kedekatan dengan hewan ternak, stratifikasi sosial, serta risiko konflik terorganisir yang lebih besar. Dampak-dampak ini bukan bawaan dari pertanian itu sendiri, melainkan dari struktur sosial yang muncul bersama permukiman permanen.