IJsbergsla uit de woestijn
Article > Serenity Farms als oplossing voor duurzame voedselzekerheid in droge gebieden
Voedselproductie in de droogste gebieden van onze planeet is altijd al moeilijk geweest, maar in de afgelopen decennia is dit probleem uitgegroeid tot een ernstige voedselcrisis. Gebieden met een zeer droog klimaat zoals de Gulf Cooperation Council (GCC) worden steeds meer geconfronteerd met de uitputting van ondergrondse zoetwaterbronnen, de toenemende schaarste van fossiele meststof en extremere klimaatomstandigheden. Met als gevolg dat het voedsel van elders moet komen, vaak van ver, per gekoelde luchtvracht. Wij keken naar deze uitdaging vanuit een systemisch perspectief, en brachten oplossingen op micro- en macroniveau in kaart met het potentieel voor positieve verandering op de lange en middellange termijn.
Stijgende vraag
We nemen als voorbeeld Saoedi-Arabië, waar slechts 1,5% van het land vruchtbaar is. De voorspelde bevolkingsgroei van 23% tot 2030 betekent dat er over negen jaar meer dan 12 miljoen extra mensen zullen zijn om te voeden. De toenemende economische welvaart creëert bovendien een stijgende consumptie, waaronder de vraag naar (gevarieerd) voedsel.
Saoedi-Arabië heeft het potentieel om economische transities te gebruiken om de agrarische soevereiniteit te versterken.
Drinkwaterbronnen uitgeput
In het begin van de jaren ‘70 begon de Saoedische regering met een enorm landbouwprogramma om lokale voedselzekerheid en -productie te verbeteren. Het cirkelirrigatiesysteem werd op grote schaal toegepast en het boren naar zoet water begon. Deze irrigatiemethode was aanzienlijk efficiënter dan oudere irrigatiemethodes, maar nog steeds bereikte slechts 40% van het water de gewassen. Voor een korte periode in de jaren 80 werd Saoedi-Arabië exporteur van graan en andere waterintensieve gewassen.
Maar de hoofdbronnen van irrigatiewater, de schaarse grote ondergrondse waterreservoirs, zijn in de afgelopen 30 jaar voor meer dan 80% uitgeput. Daarom verbood de regering van Saoedi-Arabië in 2018 het gebruik van zoetwaterbronnen voor het verbouwen van graan en andere (waterintensieve) gewassen.
Saoedi-Arabië’s woestijnakkers.
Grote afhankelijkheid van import
Om evenwichtige voeding voldoende beschikbaar te maken moeten de landen van de Gulf Cooperation Council*, waar Saoedi-Arabië deel van uitmaakt, hun binnenlandse productie aanvullen met import. Meer dan 80% van Saoedi-Arabië’s binnenlandse voedselconsumptie wordt geïmporteerd. Hiermee wordt het probleem echter verplaatst in plaats van opgelost. Door het verbouwen van veevoergewassen in de regio te verbieden, dwingt de regering van Saoedi-Arabië bedrijven hun middelen ergens anders vandaan te halen. Daardoor hebben de grote (vee)voedselbedrijven duizenden hectares landbouwgrond in Arizona en Californië (VS) gekocht. Maar ook daar worden dezelfde waterintensieve landbouwtechnieken toegepast, waardoor het onhoudbare systeem alleen maar is verplaatst.
Maar hoe creëer je dan een duurzaam voedselsysteem in dergelijke omstandigheden? We kijken daarvoor naar oplossingen op micro- en macroniveau.
1. Verse producten lokaal verbouwen
Met de huidige technologie hebben verse tuinbouwproducten zoals sla, tomaten, aardbeien etc. de grootste negatieve impact. Daarom is het zinvol om deze producten lokaal te verbouwen. Er komt dan lokaal vers en gezond voedsel beschikbaar, én het heeft een positief effect op het milieu. Twintig procent van Saoedi-Arabië’s import bestaat namelijk uit verse tuin- en landbouwproducten die via gekoelde luchtvracht over grote afstanden getransporteerd worden. Dat zorgt voor een enorme CO2-uitstoot. Bovendien is dit soort transport erg duur.
2. Het tegengaan van verwoestijning
De meest ambitieuze stap richting een duurzame binnenlandse landbouw is het tegengaan van verwoestijning. Voorbeelden hiervan zijn het planten van bomen en struiken met als doel het terugdringen van de woestijn, het verbeteren van de grond voor natuurlijke biodiversiteit en het opbouwen of herstellen van de natuurlijke watercyclus. Tot nu toe is dit de enige macro-economische oplossing die er voor zorgt dat er in de regio meer verse gewassen kunnen worden geoogst. Bovendien verbetert het de binnenlandse productie van vlees- en melkproducten. Dergelijke grootschalige veranderingen vereisen echter een gestructureerde aanpak, waarbij de overheid een belangrijke rol speelt.
Het tegengaan van verwoestijning gecombineerd met kasteelt kan voedselzekerheid in droge gebieden aanzienlijk verbeteren.
3. Ontzilting van zeewater
Het verminderen van de druk op de ondergrondse zoetwaterbronnen kan ook bewerkstelligd worden door het ontzilten van zeewater. Ontzilt water kan worden gebruikt voor elk soort gewas en is zeer efficiënt voor bederfelijke gewassen. Op dit moment kosten ontziltingsprocessen nog veel energie. Er worden echter wel meer efficiënte methoden ontwikkeld. Daarnaast zal het dankzij de wereldwijde energietransitie op een bepaald moment mogelijk zijn om te ontzilten met behulp van hernieuwbare energie.
4. Zilte landbouw
Veel landen werken toe naar gewassen die, door middel van veredeling, in zilte grond kunnen worden geteeld. Zilte grond zou conventioneel als ongeschikt gelden, maar veel gewassen bezitten al halofiete (zout-tolerante) genetische eigenschappen, zoals bijvoorbeeld tomaten en aardappels. Specifieke variaties van wortels, rode uien, witte kool en broccoli blijken ook deels zout-tolerant te zijn als ze op een specifieke manier worden geteeld. Ook is de grootschalige inzet van alternatieve gewassen zoals bepaalde soorten zeewier en zeekool in opkomst. Zout-tolerante gewassen zouden ingezet kunnen worden totdat energie-efficiënte waterontzilting mogelijk is.
5. Kasteelt
Door telen in kassen kan een deel van de voedselproductie terug worden gebracht naar landen met een droog klimaat. Kasteelt wordt vooral ingezet om zoveel mogelijk gebruik te maken van de beschikbare middelen – zoals zonlicht – maar ook om de gewassen te beschermen tegen schadelijke elementen en/of om het groeiseizoen te verlengen. De methode werd oorspronkelijk gebruikt in gebieden waar lage temperaturen langere groeiseizoenen niet mogelijk maakten, en voor gewassen die gevoelig zijn voor de kou. Licht, warmte, koeling, besproeiingssystemen en airconditioning hebben de kassen getransformeerd tot flexibele high-tech kweeksystemen. In sommige gevallen kunnen ze de productiviteit van een stuk land vergroten met 400%. Kassen komen steeds meer voor in gebieden waar de temperatuur te hoog is om efficiënt gewassen te kweken. Koeling kan de kweekefficiëntie van gewassen verhogen, maar ook de verdamping, dus de hoeveelheid water die wordt verbruikt, verminderen. Een gesloten kas kan watergebruik met meer dan 90% verminderen vergeleken met gewassen die gekweekt worden in de open lucht.
Een visualisatie van Serenity Farms, een kassencomplex die high-tech groene tuinbouw combineert met hernieuwbare energiebronnen.
6. Glastuinbouwfabrieken
Er zijn steeds meer mogelijkheden om gewassen op grote schaal en met een grote dichtheid te telen. Hiervoor zijn glastuinbouwfabrieken in opkomst. Glastuinbouwfabrieken zijn in tegenstelling tot kassen solide gebouwen die geïntegreerd kunnen worden in de stedelijke omgeving. In deze fabrieken worden gewassen verticaal verbouwd onder kunstmatig licht en in een geheel gecontroleerde omgeving. De groeipercentages, en dus de productie, van deze fabrieken zijn veel hoger dan die van openlucht landbouw.
7. Druppelirrigatie
Druppelirrigatie heeft in potentie het vermogen om cirkelirrigatie te vervangen in de veldlandbouw van middelgrote schaal. Waterverlies treedt vooral op door verdamping, dus hoe minder water je effectief gebruikt, hoe minder waterverlies er plaatsvindt door verdamping. Bij cirkelirrigatie komt minder dan 40% van het gesproeide water bij de plant terecht. Druppelirrigatie biedt een veelbelovend alternatief, en een brug naar een meer permanente oplossing. Hoewel het in stedelijke gebieden al wijdverspreid wordt toegepast wordt het potentieel van deze methode momenteel slechts voor een fractie toegepast op openveldlandbouw.
Serenity Farms als systeemoplossing
Serenity Farms is een ontwerp van Except dat bovenstaande inzichten en oplossingen combineert en integreert. Door water te ontzilten met hernieuwbare energiebronnen en duurzame, high-tech glastuinbouw te gebruiken, creëert Serenity Farms een binnenlandse productie van hoogwaardige gewassen in droge gebieden. Serenity Farms richt zich op de meest impactvolle gewassen, zoals fruit en groenten, maar het kan niet alle voedseltekorten oplossen. Zelfs op maximale capaciteit biedt Serenity Farms geen oplossing voor binnenlandse tekorten aan graan- en veevoergewassen. Echte oplossingen op een wereldwijde schaal zullen moeten komen van nationaal-en internationaal bestuur, en vragen om een holistische systeemoplossing.
Technologische systeemmap voor Serenity Farms.
Naar een systemische aanpak
Het mooie aan een transitie naar duurzame, lokale landbouw is dat het ook logisch is vanuit een zakelijk perspectief. Elk van de voorgestelde oplossingen is schaalbaar naar relatief snelle beleggingsrendementen, en deze trend zal alleen maar toenemen met meer onderzoek naar het verbouwen van voedsel in droge gebieden. Een hogere binnenlandse productie, een betere leefomgeving en een consistente winst: landbouw in droge gebieden heeft veel voordelen. Het is tijd dat investeerders, boeren en overheden deze kans met beide handen aanpakken.
* De Gulf Cooperation Council (GCC) is een regionale politieke en economische unie van alle Arabische Staten - Bahrein, Koeweit, Oman, Qatar, Saoedi-Arabië en de Arabische Emiraten - m.u.v. Irak.
Dit artikel is geschreven door Jacob Verhaart, Except’s Head of Science, en Jon Woning, Except’s Biotechnoloog. Ge-edit door Zuza Nazaruk en vertaald door Kai Bijnen.
Referenties
Contact
Zuza Nazaruk
Creative Communications
[javascript protected email address]
+31 10 7370215