Nông trại thẳng đứng thực sự có thể nuôi sống Vương quốc Anh một cách bền vững hay không? Nghiên cứu mới đánh giá chi phí và lợi ích về khí hậu

Nguồn: Pixabay/CC0 Public Domain.

Nông trại thẳng đứng mang đến cơ hội cần thiết để đảm bảo sản xuất lương thực trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nhưng liệu chúng có thực sự cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho cây trồng ngoài đồng ruộng hay không? Một nghiên cứu mới do Đại học Surrey dẫn đầu cho thấy rằng, mặc dù nông trại thẳng đứng làm tăng sản lượng rau diếp đáng kể và sử dụng ít nước hơn nhiều, phát thải carbon của chúng vẫn cao hơn so với canh tác rau diếp truyền thống - đặt ra những câu hỏi quan trọng về cách thức Vương quốc Anh cân bằng giữa an ninh lương thực và trách nhiệm môi trường.

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Food and Energy Security, được cho là công trình đầu tiên tính toán đầy đủ lượng khí thải từ đất canh tác ngoài đồng ruộng, đồng thời so sánh với cây trồng được trồng trong nông trại thẳng đứng thương mại tại Vương quốc Anh.

Từ góc nhìn “từ lúc trồng đến vào cửa hàng” về sản xuất rau diếp, các nhà nghiên cứu đã phân tích hai nông trại ở Vương quốc Anh - một trên đất có khoáng chất và một trên đất than bùn - cùng một nông trại ở Tây Ban Nha, vốn cùng nhau cung cấp phần lớn rau diếp cho thị trường Anh. Họ sau đó so sánh với nông trại thẳng đứng.

Kết quả cho thấy nông trại thẳng đứng có thể tạo ra sản lượng cao hơn gấp 20 lần so với nông trại ngoài đồng - khoảng 97 kg/m² so với chỉ 3,3 kg/m². Lượng nước sử dụng cũng thấp hơn khoảng tám lần so với nông trại Tây Ban Nha, nơi nhu cầu tưới tiêu rất cao (0,9 m³/kg rau diếp trong nông trại thẳng đứng so với đến 7,3 m³/kg ở Tây Ban Nha).

Tuy nhiên, lượng khí thải nhà kính từ nông trại thẳng đứng vẫn cao hơn. Ngay cả khi được cung cấp điện từ nguồn điện tái tạo, rau diếp trồng theo phương pháp thẳng đứng thải ra khoảng 0,93 kg khí nhà kính cho mỗi kg rau, so với 0,57 kg đối với nông trại ngoài đồng tại Vương quốc Anh.

Michael Gargaro, nghiên cứu sinh tại Trung tâm Môi trường và Bền vững, Đại học Surrey, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết “Nông trại thẳng đứng có tiềm năng thay đổi an ninh lương thực ở Vương quốc Anh, đặc biệt khi biến đổi khí hậu và hạn hán theo mùa gây áp lực ngày càng lớn lên nông nghiệp truyền thống.

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy công nghệ này có thể mang lại sản lượng cao hơn nhiều và giảm lượng nước sử dụng, nhưng hiện tại nó đi kèm với chi phí phát thải khí carbon cao hơn. Thách thức hiện nay là làm cho nông trại thẳng đứng trở nên tiết kiệm năng lượng hơn và tích hợp tốt hơn với các hệ thống tái tạo, để có thể trở thành một giải pháp bền vững thực sự.

Phần lớn tác động phát thải carbon liên quan đến nhu cầu năng lượng cao của hệ thống thẳng đứng và các khối giá thể bằng sợi đay - những khối sợi làm từ thân cây đay, được dùng để cố định và nuôi cây thay cho đất. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng việc chuyển sang các vật liệu thay thế, chẳng hạn xơ dừa, có thể làm giảm diện tích sử dụng đất của nông trại thẳng đứng hơn 95% - cho thấy cơ hội rõ ràng để giảm chi phí môi trường.

Tiến sỹ Zoe M Harris, Giám đốc Trung tâm Môi trường và Bền vững, đồng Giám đốc Viện Bền vững của Đại học Surrey, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Khoảng 95% rau diếp được nhập khẩu từ Tây Ban Nha trong những tháng mùa đông. Sự tiến bộ trong công nghệ nông trại thẳng đứng đã giúp đảm bảo nguồn cung rau tươi quanh năm, đồng thời giải phóng đất để phục hồi, chẳng hạn đất than bùn và đất rừng. Nhưng để cạnh tranh hợp lý với nông trại truyền thống, nông trại thẳng đứng cần cắt giảm năng lượng tiêu thụ và xem xét lại các vật liệu đang sử dụng”.

Nghiên cứu nhấn mạnh rằng mặc dù nông trại thẳng đứng hiện chưa phải là lựa chọn bền vững nhất cho sản xuất rau diếp, nhưng những đổi mới sáng tạo trong năng lượng và vật liệu có thể biến chúng trở thành thành phần quan trọng trong đảm bảo an ninh lương thực tương lai của Vương quốc Anh, đặc biệt khi biến đổi khí hậu và tình trạng khan hiếm nước đe dọa các vùng trồng truyền thống như Tây Ban Nha.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org