Hydrofarm

La Nasa sta portando avanti da diversi anni il progetto Mars-Lunar greenhouse prototype il cui obiettivo è quello di sviluppare e fare dimostrazioni pratiche dei componenti hardware e delle procedure operative per il supporto alla biorigenerazione della vita necessario agli esseri umani che un giorno dovessero trovarsi a vivere in altri pianeti. Da questo progetto è nata l’idea di applicare le coltivazioni idroponiche in contesti agricoli che vogliano migliorare la qualità dei prodotti e ottimizzare l’apporto di risorse riducendo l’impatto ambientale. Tale sistema è applicabile anche in contesti urbani per un’agricoltura locale e interstiziale che porta l’individuo verso la consapevolezza della produzione e l’indipendenza alimentare.

Le informazioni acquisite e i sistemi sviluppati per produrre risorse limitate necessarie al supporto della vita su altri pianeti migliorano dunque le conoscenze che abbiamo ora, e rendono sempre più efficienti le applicazioni che si utilizzano sulla Terra per la produzione alimentare. I sistemi di coltivazione idroponica spaziale riciclano il 100% dell’acqua fornita alle piante, da cui deriva circa il 100% dei nutrienti necessari alla pianta per crescere. Tassi ottimali di crescita sono ottenuti all’interno di un ambiente atmosferico controllato in cui sono inserite le piante. L’acqua che proviene dalla traspirazione è raccolta dall’aria e inserita di nuovo nel sistema idrico dei nutrienti.

Vi è una migliore qualità dei prodotti, una maggiore resa dei raccolti, più sicurezza alimentare e meno rifiuti, oltre a un’eliminazione delle infestazioni animali e delle malattie tipiche delle piante.

Tra le recenti applicazioni delle tecnologie spaziali agricole rientra anche la necessità di un’agricoltura che garantisca prodotti freschi e coltivati localmente. Il progetto Hydrofarm concepisce la coltivazione idroponica come combinazione di una serie di sistemi diversi per rendere più efficiente la coltivazione delle specie vegetali. La parte superiore del sistema è idroponica e mantiene le piante con le radici nell’acqua. Il fondo del sistema può essere un acquario d’acqua dolce che consente ai pesci di muoversi attorno alle radici. La coltivazione fuori suolo presenta degli evidenti vantaggi in situazioni ambientali dove il substrato non è in condizione di far crescere la coltura in modo ottimale, come ad esempio roccia o terreni eccessivamente sabbiosi. Un altro vantaggio di questo tipo di coltivazione è il minor utilizzo di acqua per ottenere il medesimo risultato, indicativamente di un decimo rispetto alla coltura in terra, rendendo questo sistema particolarmente utile in quelle situazioni ambientali dove la scarsità di acqua rende difficile o addirittura impossibile la coltivazione di ortaggi. Da non sottovalutare l’aspetto ambientale visto che l’utilizzo dei fertilizzanti è mirato e non ci sono dispersioni nel terreno; l’utilizzo di diserbanti è assente, mentre l’utilizzo di antiparassitari è decisamente ridotto.

In termini qualitativi il prodotto mostra uniformità di dimensione e caratteristiche oltre che qualità organolettiche costanti in tutta la produzione, qualità richieste dalla distribuzione organizzata ai produttori di frutta e ortaggi.

Tali sistemi di produzione agricola in aree interne, altamente produttivi ed efficienti in termini di utilizzo dello spazio, possono essere localizzati in aree urbane, nelle nostre città e vicino a mercati e supermercati. Si tratta di una transizione in piena evoluzione attuale. Diventerà una componente importante della catena di produzione alimentare, coprendo il 230% della produzione, se non di più nelle regioni caratterizzate da ambienti climatici estremi.

Con il Mars-Lunar greenhouse, il South pole food growth chamber (Spfgc) e le serre nel deserto semiarido dell’Arizona, si è comprovata l’esperienza nella produzione di cibo in ambienti coperti situati in contesti difficili. Le tecnologie utilizzate includono il ricircolo idroponico per il controllo della zona di radicamento; il ricircolo del sistema di aerazione per il controllo della temperatura dell’ambiente, dell’umidità, della luce e della presenza di CO2; il monitoraggio computerizzato e il controllo con sistemi di supporto decisionale; lo sviluppo di strategie di gestione delle coltivazioni realizzate per avere maggiore compattezza e garantire una rapida turnazione delle coltivazioni. Inoltre, combinando questi e altri sistemi, si crea il cosiddetto sistema biorigenerativo di supporto alla vita, necessario per lo stanziamento umano di lungo periodo su altri pianeti, e la rigenerazione degli ecosistemi terrestri contaminati dalla presenza umana.