Tất cả cây trồng đủ loại và thú nuôi nhỏ đều có thể lớn lên trong môi trường có kiểm soát bên trong các đô thị lớn như New York chẳng hạn. Các nhà khoa học của Đại học Columbia đưa ra dự án một loại nhà chọc trời khác – đó là “nông trại thẳng đứng”. Ý tưởng cũng khá đơn giản. Thử hình dung một cao ốc 30 tầng lắp cửa kính toàn bộ và phần nóc được gắn thiết bị khổng lồ hấp thụ năng lượng mặt trời. Ở mỗi tầng đều có các nền đất trồng, thực tế đó là những “cánh đồng” bên trong nhà cao tầng.
Nông trại thẳng đứng là ý tưởng không mới. Những người bản địa Nam Mỹ từ lâu đã dùng kỹ thuật trồng thẳng, xếp lớp, trong khi ruộng bậc thang ở Đông Á cũng sử dụng những phương pháp tương tự. Cuộc cách mạng xanh cuối thập niên 1950 đã làm gia tăng năng suất nông nghiệp, cho phép nuôi sống dân số đến ngày nay. Từ thập niên 1950 đến nay dân số thế giới đã tăng gấp ba, từ 2.4 tỉ lên hơn 7 tỉ người, và nhu cầu lương thực cũng tăng ở tỉ lệ tương tự. Các nhà khoa học cảnh báo năng suất nông nghiệp có giới hạn của nó. Hơn thế nữa, nhiều vùng trồng thực phẩm trên Trái đất đã bị cạn kiệt sức sống, không còn nguồn đất mỡ màng, vô tận nữa cho nông nghiệp.
Từ “canh tác thẳng đứng” do nhà địa chất Mỹ Gilbert Ellis Bailey sử dụng lần đầu tiên năm 1915. Năm 1999, Dickson Despommier, giáo sư danh dự khoa học sức khỏe môi trường và sinh học vi trùng của Đại học Columbia, New York đã thảo luận ý tưởng này với sinh viên. Hào hứng, các sinh viên đã yêu cầu ông cùng họ làm việc cho một dự án tích cực hơn. Họ tính các cánh đồng trên mái nhà có thể nuôi sống 2% dân Manhattan ở New York.
Từ ý tưởng ban đầu “nông trại trên mái nhà”, lớp học phát triển ý tưởng tăng chiều cao. Một khi có thể sử dụng mái nhà, tại sao không trồng trọt mùa màng ngay trong tòa nhà, bởi con người đã biết cách canh tác và tưới tiêu trong nhà ra sao. Với nhiều tòa nhà cao còn trống, Manhattan là nơi lý tưởng để phát triển ý tưởng này. Despommier và sinh viên tính một tòa nhà nông trại thẳng đứng 30 tầng có thể nuôi được 50,000 người. Và như vậy về lý thuyết, 160 cấu trúc này có thể cung cấp thức ăn cho New York quanh năm, không lo trời quá lạnh hay quá khô hạn.
Các nhà khoa học môi trường nông nghiệp đưa ra dự án “Nông trại thẳng đứng” tại Manhattan, New York
Mặc cho các tính toán trên, những nông trại chiều cao này chỉ có thể tồn tại trong những kiểu mẫu cỡ nhỏ. Vấn đề chính của nó là ánh sáng, bởi ánh sáng mặt trời ở đây được thay thế bằng đèn LED. Theo nhà nghiên cứu nông nghiệp Stan Cox ở Viện Nông nghiệp Kansas, nếu bạn muốn thay đổi vụ mùa lúa mì trên nước Mỹ cả năm bằng cách canh tác thẳng, bạn cần gấp tám lần số năng lượng điện được sản xuất ra bởi các nhà máy điện trên toàn nước Mỹ trong một năm – và đó chỉ mới là đèn thắp sáng. Càng khó khăn hơn nếu bạn muốn dựa vào nguồn năng lượng thay thế để cung cấp số điện này, như Despommier từng hy vọng.
Hiện nay, số năng lượng điện tái chế chỉ sản xuất có 2% lượng điện sử dụng trên nước Mỹ. Tuy nhiên, Despommier vẫn tin vào tầm nhìn của ông về nông nghiệp đô thị. Và những diễn biến mới, như ở Hàn Quốc, cho thấy giấc mơ của ông không phải quá xa vời. 10 năm trước, nông trại thẳng đứng mới chỉ là ý tưởng. Còn hiện nay những kiểu mẫu cụ thể đã hình thành từ hai năm trước.
Hãy tưởng tượng những tòa nhà chọc trời thẳng đứng được phủ xanh mát mắt, nơi những cư dân thành phố có thể thu hoạch nông sản mình trồng. Ý tưởng đó ngày càng thu hút trong thời buổi sống tiết kiệm và bảo vệ môi trường. Dickson Despommier mong muốn biến những điều tưởng tượng trên thành hiện thực. Dự án của ông được gọi tên ấn tượng là “Nông trại thẳng đứng”, một quan điểm xây dựng trong đô thị mà ông đã phác thảo từ năm 1999 cùng những sinh viên cao học về y sinh thái, một môn học nghiên cứu về sự tương tác giữa môi trường và sức khỏe con người.
Bản đồ phân chia các khu vực sản xuất nông nghiệp trong nông trại thẳng đứng
Tiến sĩ Despommier ước tính sẽ mất 20-30 triệu USD để tạo mẫu đầu tiên của nông trại trong nhà cao tầng, nhưng phải mất hàng trăm triệu USD để xây những tòa nhà cao 30 tầng mà ông cho rằng có thể “tự cấp, tự túc” lương thực cho hàng chục ngàn con người sinh sống trong đó. “Bạn có thể phát triển một cộng đồng xung quanh mỗi trang trại trong nhà cao tầng”, ông Despommier tin rằng những thiết kế bắt mắt như kim tự tháp này là chìa khóa của thành công. Ông tự tin về ý tưởng của mình vì nó đã được hỗ trợ từ công trình nghiên cứu trồng rau quả dưới nước do Cơ quan Hàng không – Không gian (NASA) thực hiện và mang tính khả thi do khả năng sử dụng ánh sáng mặt trời, gió và nước thải làm nguồn năng lượng.
Ý tưởng tưởng chừng điên rồ đó đang được nhiều quan chức đô thị quan tâm nghiêm túc. Gần đây nhất, ông Scott Stringer, chủ tịch khu Manhattan, “khu đất vàng” của thành phố New York, khẳng định chắc chắn: “Tôi nghĩ chúng tôi hoàn toàn có thể cho xây dựng tòa nhà như thế. Chúng tôi có thể gom góp được số tiền đó”. Trong thời buổi sống tiết kiệm và bảo vệ môi trường, ý tưởng về việc không phải tốn thời gian và nhiên liệu để đi mua sắm thực phẩm không hề điên rồ chút nào. Thêm vào đó, khả năng sử dụng năng lượng sạch để duy trì sinh hoạt thường ngày sẽ thu hút những ai có ý định sống hòa mình với thiên nhiên ngay trong đô thị sầm uất.
Tuy nhiên, cha đẻ của “Nông trại thẳng đứng”, tiến sĩ Despommier, thừa nhận ý tưởng của ông cần phải được nghiên cứu kỹ hơn nữa, và ông gọi những tính toán của sinh viên của ông về năng lượng cho trang trại là hơi quá lạc quan khi họ chỉ dựa vào nguồn năng lượng thay thế. “Nếu phải xây dựng trang trại trong nhà cao tầng, tôi sẽ bắt đầu với vấn đề an toàn” – ông nhấn mạnh – “Làm thế nào để côn trùng và vi khuẩn không tàn phá các vụ mùa”. Tuy vậy, ông vẫn cho rằng trồng trọt hoa màu trong những tòa nhà cao tầng cũng bảo vệ chống lại mưa đá và những rủi ro về thời tiết, bảo đảm nguồn cung cấp thực phẩm chất lượng cao cho thành phố mà không cần phải dùng đến thuốc trừ sâu hoặc phân hóa học.
Bất kể những vấn đề tiềm ẩn, ý tưởng mang thực phẩm đến gần thành phố hơn đã thu hút nhiều kiến trúc sư. Một thiết kế trên quy mô nhỏ cho một trang trại trong nhà cao tầng đã thắng giải cuộc thi tòa nhà xanh khu vực năm 2007 và thu hút sự chú ý của các giới chức ở Portland, Oregon. Tòa nhà trung tâm nông nghiệp đô thị do các kiến trúc sư của Công ty Mithun thiết kế có thể cung cấp 1/3 số lượng thực phẩm cần thiết cho 400 người sống trong đó.
Các bãi cỏ sẽ biến thành các khu vực trồng rau trong thành phố New York
Đối với tiến sĩ Despommier, trang trại trong tòa nhà cao tầng vẫn còn nằm trên đường chân trời. Ông nhấn mạnh: “Đó là một tòa nhà lý tưởng, nhưng luôn có một nguyện vọng thật sự để làm điều này trở thành hiện thực”. Giáo sư Despommier đưa ra một số lợi ích từ cuộc cách mạng nông nghiệp sinh ra từ dự án của ông như sau: sản phẩm cây trồng có quanh năm trong môi trường có kiểm soát; sản phẩm tránh được sự tấn công của ký sinh trùng hoang dã và sâu bọ; giải phóng được chất thải nông nghiệp có hại; thực phẩm sản xuất tại chỗ không cần vận chuyển xa. Theo nhận định của Giáo sư Despommier, “nông trại thẳng đứng” cho phép một số nông trại truyền thống đang tồn tại quay trở về với những cánh rừng thiên nhiên.
Trong tình hình trái đất đang ấm dần lên thì đây quả là sáng kiến trên cả mong đợi. Dự án độc đáo này được tính toán kỹ để toàn bộ cao ốc có thể chống đỡ được. Năng lượng được cung cấp từ panel hấp thu năng lượng mặt trời hoặc có thể từ lò đốt sử dụng sản phẩm thải của nông trại làm nhiên liệu. Toàn bộ nước dùng cho tòa nhà có thể được tái sinh. Giáo sư Despommier nói: “Dự án ngôi nhà xanh rất đáng quan tâm. Nó sẽ trở thành một hiện tượng”. Hiện tại “nông trại thẳng đứng” của Despommier vẫn còn là khái niệm ảo. Nhưng đội ngũ khoa học của Đại học Columbia nhấn mạnh lý thuyết không quá xa rời thực tế và tất cả những gì mà hiện nay họ đang cần – đó là tiền bạc để biến giấc mơ thành hiện thực
Những nông trại thẳng đứng có thể nuôi sống con người trong cuộc cách mạng nông nghiệp thân thiện môi trường và giúp ngành nông nghiệp không còn cảnh lệ thuộc ông trời “nắng tốt dưa, mưa tốt lúa”. Chỉ có một khiếm khuyết: chúng ngốn quá nhiều năng lượng! Nhưng vấn đề này sẽ có cách giải quyết, Despommier nói một cách chắc chắn.
Ý tưởng nông trại đô thị có thể sẽ được xây dựng trong tương lai
NL