Tương lai của nông nghiệp nằm dưới biển sâu

Nemo's Garden là trang trại dưới biển trồng thực vật trên cạn đầu tiên trên thế giới. Ảnh: OceanReefGroup.

Nemo’s Garden là trang trại dưới biển trồng thực vật trên cạn đầu tiên trên thế giới. Cơ sở này nằm ngoài khơi bờ biển Noli, Italy, gồm một loạt nhà kính hình mái vòm, trong suốt và lơ lửng được gọi là sinh quyển, neo vào đáy đại dương.

“Công nghệ này có sứ mệnh thay đổi ngành nông nghiệp, cung cấp khả năng khai thác các đường bờ biển dài trên Trái Đất (cho mục đích nông nghiệp) một cách bền vững và không ảnh hưởng đến môi trường”, ông Luca Gamberini, người đồng sáng lập cơ sở này, nói với CNN.

Ý tưởng xây dựng Nemo’s Garden bắt nguồn từ cha của ông Luca - ông Sergio Gamberini, nhà sáng lập công ty thiết bị dưới nước Ocean Reef Group. Ông nảy ra ý tưởng này với mong muốn kết hợp hai niềm đam mê lặn biển và làm vườn.

Năm 2012, dự án bắt đầu với việc trồng húng quế trong khinh khí cầu dưới nước. Sau 10 năm, Nemo's Garden ngày càng phát triển mạnh mẽ.

Lợi thế dưới nước

Theo ước tính của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (FAO), đến năm 2050, thế giới sẽ cần sản xuất thêm 60% sản lượng lương thực để đáp ứng nhu cầu của 9,3 tỷ dân.

“Chúng ta có lượng tài nguyên hữu hạn và cách chúng ta đang khai thác những tài nguyên đó không bền vững. Tôi tin tưởng rằng (không gian) dưới nước có một số lợi thế vượt trội hơn so với nông nghiệp truyền thống”, ông Gamberini nói.

Theo ông Gamberini, nhờ trôi nổi ở độ sâu 6-10 m, thực vật trong Nemo’s Garden được tách biệt khỏi mọi mầm bệnh và sâu bệnh bên ngoài, trong khi vẫn tiếp cận được với nước ngọt do quá trình ngưng tụ khử muối trong sinh quyển. Ông cũng lưu ý nhiệt độ tương đối ổn định của nước biển là môi trường lý tưởng cho thực vật.

Bờ biển Noli, Italy. Ảnh: OceanReefGroup.

Nemo’s Garden áp dụng phương pháp thủy canh - kỹ thuật sử dụng chất dinh dưỡng trong nước tương tự phương pháp áp dụng trong các trang trại canh tác giá thể trong nhà. Ánh sáng mặt trời vẫn có thể chiếu tới cây trồng, và hệ thống đèn cũng được kích hoạt khi cần thiết.

Ông Gamberini cho biết mọi thứ được giám sát trên đất liền thông qua camera và hệ thống cảm biến, đồng thời họ có thể điều chỉnh cài đặt từ mọi nơi trên thế giới. Khi đến thời điểm thu hoạch, thợ lặn sẽ cắt cây, cho vào túi và thả nổi lên mặt nước.

Vì các sinh quyển chỉ có đường kính khoảng 2 m nên chúng không thể chứa các loại cây kích thước lớn như ngô hoặc lúa mì. Tuy nhiên, những thiết bị này có thể chứa 70-100 cây nhỏ hơn.

“Chúng tôi đã thử nghiệm hàng trăm loại cây khác nhau, từ dâu tây đến cà chua, đậu và tất nhiên là cả các loại thảo mộc”, ông chủ của Nemo’s Garden cho biết.

Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành tại cơ sở này. Trong đó, nghiên cứu của Đại học Pisa, được đăng trên trang Researchgate vào năm 2020, kết luận húng quế trồng tại trang trại dưới biển có nồng độ tinh dầu cao hơn và chứa nhiều chất chống oxy hóa hơn.

Bên cạnh đó, trang trại thủy sinh cũng không làm phiền các sinh vật biển mà còn thu hút chúng. “Trong các nghiên cứu của chúng tôi, Nemo’s Garden có nhiều cá hơn 58% so với môi trường xung quanh”, ông nói thêm.

Lãnh thổ chưa được khám phá

Tuy nhiên, dự án thử nghiệm này cũng có những thách thức, đặc biệt là các sự kiện thời tiết không thể tránh khỏi. Chẳng hạn vào năm 2019, một cơn bão mạnh đã phá vỡ một số sinh quyển.

“Chúng tôi đã không tìm kiếm một địa điểm hoàn hảo khi xét đến các yếu tố như mặt trời, các mùa trong năm và khả năng hứng chịu những cơn bão mạnh”, ông giải thích.

Ngoài những thảm họa thiên nhiên, ông Gamberini cũng cho biết việc tạo ra một điều mới trong môi trường khắc nghiệt không hề dễ dàng, nhưng rất thú vị.

Cây trồng trong các sinh quyển của Nemo's Garden. Ảnh: Nemo's Garden.

Các công ty khác trên khắp thế giới cũng đang khám phá nguồn lợi từ đại dương đối với nông nghiệp.

Chẳng hạn, GreenWave - tổ chức phi lợi nhuận ở Bắc Mỹ - đang trồng rong biển và nuôi động vật có vỏ trên giàn giáo dưới nước. Công ty Sea6 Energy có trụ sở tại Bangalore cũng đã tạo ra một máy kéo cơ giới hóa có thể trồng và thu hoạch rong biển dưới đáy đại dương.

Trong khi đó, đội ngũ của Nemo's Garden có kế hoạch triển khai các sinh quyển lớn hơn trong tương lai, cũng như tại các địa điểm khác. Để kiểm tra tính khả thi trong các môi trường khác nhau, họ dự định thiết lập một phiên bản quy mô nhỏ tại một mỏ đá nước lạnh ở bang Ohio, Mỹ, trong năm nay.

“Tôi nghĩ rằng công nghệ có thể thích nghi với hầu hết môi trường”, ông Gamberini nói, song ông tin rằng tương lai của trang trại Nemo’s Garden chủ yếu vẫn nằm dọc theo các bờ biển.

“Nông nghiệp dưới nước sẽ không trả lời câu hỏi 'làm thế nào chúng ta có thể nuôi sống cả thế giới', nhưng tôi hy vọng nó sẽ trở thành một hình mẫu ở những khu vực cần đến nó”, ông cho hay.