Agricultura Vertical

[12] “Quinze bilhões de árvores são cortadas todos os anos” - (2015) Mapeamento da densidade de árvores em uma

escala global | Nature (conforme citado em Desmatamento e perda de florestas | OurWorldinData)

“A FAO da ONU estima que 10 milhões de hectares de floresta são derrubados todos os anos” - (2020) Avaliação Global de Recursos Florestais (como citado em Desmatamento e perda de florestas | Our World in Data):

- As taxas de perda líquida de florestas costumam ser citadas como cerca de 5 milhões de hectares por ano: “Entre 2010 e 2020, a perda líquida de florestas no mundo foi de 4,7 milhões de hectares por ano. No entanto, as taxas de desmatamento foram muito maiores.”

“Pelo menos três quartos disso são causados pela agricultura - derrubando florestas para cultivar plantações, criar gado e produzir produtos como papel” - Causas do desmatamento | OurWorldinData:

- Há várias estimativas na literatura sobre qual parcela do desmatamento é causada pela agricultura. As diferenças entre essas estimativas muitas vezes se explicam por diferentes formas de considerar o desmatamento em comparação com a degradação florestal. A agricultura responde por 70-80% do desmatamento tropical - a conversão permanente de terras florestadas para outro uso da terra. Essa parcela é um pouco menor quando a degradação é incluída, ou seja, a perda temporária de floresta ou a perda permanente da qualidade da floresta. Noriko Hosonuma et al. (2012) estimam que 73% do desmatamento tropical é causado pela agricultura.

Veja aqui e aqui para mais informações

(Aqui, agricultura se refere à produção de alimentos em terra, portanto exclui pesca, aquicultura e produtos não alimentares)

afirma que a produção e o consumo de alimentos respondem por 26% das emissões globais de gases de efeito estufa, detalhadas na divisão a seguir: 24% uso da terra (8% para alimentação humana, 16% para criação de animais); 27% produção agrícola; 30% criação de animais e fazendas de peixes (+1% pesca extrativa); 18% cadeia de abastecimento. Isso equivale a cerca de 20% das emissões globais de gases de efeito estufa quando se excluem as emissões da cadeia de abastecimento posteriores à produção agropecuária e as ligadas à pesca.

Do resumo original: “Em 2015, as emissões dos sistemas alimentares somaram 18 Gt de CO₂ equivalente por ano no mundo, representando 34% do total de emissões de GEE. A maior parte veio da agricultura e de atividades de uso da terra/mudança no uso da terra (71%), e o restante de atividades da cadeia de abastecimento: varejo, transporte, consumo, produção de combustível, gestão de resíduos, processos industriais e embalagens”.

OurWorldinData explica as diferenças entre as estimativas de [16] & [17]: [17] atribui todo o desmatamento global (e o CO₂ atribuído a ele) à agricultura, embora reconheça que só 80% do desmatamento é de fato causado pela agricultura (o resto vem da expansão urbana). Isso reduz a estimativa deles para algo mais perto de 23,5% das emissões de GEE antes da cadeia de abastecimento, ao excluir a expansão urbana, mas incluir emissões ligadas à pesca e alguns produtos não alimentares. [16] traz uma estimativa separada para produtos agrícolas não alimentares, que juntos elevariam o total de 26 para 33%.

Em 2017, a contribuição percentual da agricultura para as emissões mundiais de CO₂eq de todas as atividades humanas foi de 20%, o que equivale a 11,1 Gt CO₂eq ano^-1. Isso incluiu 6,1 Gt CO₂eq ano^-1 (11%) de atividades agrícolas e pecuárias e 5,0 Gt CO₂eq ano^-1 (9%) do uso de terras agrícolas, principalmente devido ao desmatamento e à degradação de turfeiras.

Os sistemas agroalimentares foram responsáveis por 29,7% das 53,5 Gt de CO₂eq emitidas em 2022. A agricultura e a mudança associada no uso da terra responderam por 48% e 19% dessa parcela, respectivamente, somando 19,9% das emissões globais de gases de efeito estufa.

2% de toda a terra na Terra - especificamente terras cultiváveis, de todas as terras agrícolas (37%) (2021).

apresenta 14% de todas as terras sem gelo da Terra (2014), enquanto [27] apresenta 12% de todas as terras sem gelo da Terra (2008) - possivelmente desatualizado

cita dados de 2007: 12% de todas as terras, excluindo a Groenlândia e a Antártida.

Vale reconhecer que várias empresas e empreendimentos de fazendas verticais faliram nos últimos anos, e não se sabe como as mencionadas aqui vão se sair nos próximos anos. Comentários apontaram os principais motivos desses fracassos, destacando tentativas de crescer rápido demais ou de adotar e exibir tecnologias avançadas e caras antes de garantir estabilidade operacional e viabilidade econômica, priorizando a inovação em vez dos fundamentos básicos agrícolas e financeiros.

Os desafios mais comuns incluíam alta demanda de energia, pouca variedade de culturas, colheitas superestimadas e estratégias de negócio pouco desenvolvidas. Muitas dessas fazendas focaram na sofisticação tecnológica em detrimento da simplicidade, eficiência e adequação ao mercado.

Mas é importante destacar que esses fracassos não devem ser vistos como prova contra a viabilidade das fazendas verticais como um todo. Em vez disso, representam contratempos iniciais em uma área emergente. As fazendas verticais continuam sendo uma ferramenta promissora para aumentar a resiliência climática e a segurança alimentar, especialmente em ambientes urbanos e regiões com limitações de terra ou água. As lições dos primeiros erros oferecem uma oportunidade de aprender e insights valiosos para orientar abordagens mais práticas e sustentáveis no desenvolvimento futuro.

Veja ‘Lições a Aprender’ em Mais Vídeos para exemplos de comentários.

Estudos globais recentes estimam que o transporte de alimentos responde por cerca de 19% das emissões totais dos sistemas alimentares, ou aproximadamente 3 Gt de CO₂eq por ano ^[79]. As emissões do transporte são especialmente altas para produtos perecíveis, muitas vezes importados, como frutas e verduras, cujas emissões de frete podem até superar as emissões da produção.

Embora estudos anteriores focados nos EUA ^[81] tenham concluído que o transporte contribui com apenas 11% das emissões ligadas à alimentação (com a maior parte das emissões vindo da produção), avaliações globais mais recentes indicam que o comércio internacional tem um papel maior do que se acreditava, especialmente em países ricos, que importam muito.

Mas uma mudança completa para sistemas alimentares totalmente locais não é viável em todos os lugares: apenas 11-28% da população mundial consegue atender à demanda por culturas específicas obtendo-as num raio de 100 km, enquanto mais de um quarto depende de alimentos que precisam ser transportados por mais de 1.000 km ^[80]. Ainda assim, isso representa um volume considerável de emissões evitáveis. Embora o comércio global siga essencial para a segurança alimentar, especialmente em regiões menos autossuficientes, aumentar a parcela de alimentos produzidos localmente - cultivados mais perto de onde são consumidos, sobretudo em países ricos - poderia evitar centenas de megatoneladas de CO₂ e tornar os sistemas alimentares mais resilientes.

A estimativa da densidade e frequência de colheita de alface no cultivo tradicional em campo se baseia em orientações agronômicas (recomendações médias de espaçamento no campo) para tipos comuns de alface (folha, lisa e romana):

O espaçamento entre linhas costuma variar de 40-80 polegadas por canteiro, com 2-6 linhas de sementes, resultando em espaçamentos médios entre linhas de aproximadamente 37-50 cm.

O espaçamento na linha varia conforme a variedade, de 23-30 cm para cabeças de tamanho normal a 13-15 cm para corações de alface romana. Essas configurações resultam em densidades de aproximadamente 6,9-9,7 plantas/m² para tipos padrão de alface e 14-19,6 plantas/m² para corações de alface romana.

A alface costuma ser colhida uma vez a cada 3,5-4 meses, dependendo do clima e da variedade, e não permite empilhamento nem replantio frequente. Porém, as colheitas não são constantes ao longo do ano - às vezes, o cultivo leva apenas ~2-2,5 meses em condições quentes (65-80 dias quando plantadas no verão, até 130 dias quando plantadas no inverno/início da primavera).

Optamos por ~9 plantas por metro quadrado a cada 4 meses como uma referência conservadora e intermediária para sistemas agrícolas tradicionais. Em contraste, os sistemas de agricultura vertical podem alcançar uma produtividade bem maior com empilhamento vertical (por exemplo, 10 ou mais níveis) e renovação mais rápida das culturas (por exemplo, ciclos de 18-30 dias), permitindo produções de 600+ plantas/m² em um período comparável de 4 meses.

Essa escala de produção é geralmente apoiada por outros números citados na literatura científica ^[82-85] (outras alegações da indústria podem ser encontradas online). Jin et al. (2022)^A relataram que cada camada de alface cultivada verticalmente poderia produzir rendimentos anuais de 700 kg por m² sob regimes ideais de luz (várias centenas de cabeças por m² em alguns meses, dependendo do ciclo da cultura e do tamanho da cabeça). Enquanto isso, uma nova abordagem descrita por Ptak, Wasieńko & Makula (2024)^B alcançou um rendimento relatado equivalente a 597 cabeças por m³ em um sistema rotativo de agricultura vertical. Além do uso eficiente do espaço, esses exemplos destacam as oportunidades das fazendas verticais para melhorar ainda mais a produção com maior eficiência no uso da luz. Demonstrou-se que a luz contínua impulsiona uma fotossíntese quase constante, em contrapartida à maior demanda de energia e aos riscos de fotoinibição, estresse térmico e desorganização dos processos circadianos nas plantas^A. Em contraste, regimes de luz/escuridão com várias câmaras permitem que cada camada de cultivo receba luz diária suficiente, ao mesmo tempo que poupam recursos e reduzem os custos operacionais e o estresse nas plantas e nos equipamentos. Essas abordagens parecem promissoras para reduzir a demanda de energia e manter as vantagens de produção da agricultura vertical.

Embora ‘o desenvolvimento agrícola tenha melhorado a vida das pessoas’ - permitindo o crescimento populacional, excedentes de comida e avanços tecnológicos - vale reconhecer as consequências mais amplas para a saúde e a sociedade trazidas pela civilização sedentária que se seguiu. Estas incluem menor diversidade alimentar em comparação com dietas de caça e coleta, maior transmissão de doenças infecciosas devido à maior densidade populacional e proximidade de animais domesticados, estratificação social e maior risco de conflitos organizados. Esses resultados não são inerentes à agricultura em si, mas às estruturas sociais que surgiram junto com os assentamentos permanentes.