Les changements climatiques posent des défis importants en agriculture en raison de l’augmentation de la fréquence et de la gravité des événements météorologiques défavorables. Selon les Nations Unies, la température de la Terre a augmenté de 1,1 degré Celsius au-dessus des niveaux préindustriels, entraînant des changements radicaux dans les événements météorologiques tels que les vagues de chaleur, les sécheresses et les inondations. Ces défis climatiques croissants pourraient menacer l’agriculture traditionnelle en raison de sa dépendance aux ressources naturelles et de sa vulnérabilité aux événements météorologiques extrêmes, ce qui pourrait entraîner une réduction des rendements des cultures, la dégradation des sols et la pénurie d’eau, ce qui pourrait avoir une incidence sur la sécurité alimentaire mondiale. Par conséquent, le secteur agricole doit innover pour développer des pratiques résilientes qui peuvent s’adapter à ces défis. L’un des domaines offrant des solutions prometteuses et innovantes est celui des nouvelles technologies de serre, qui intègrent des innovations dans l’IA, la robotique, les panneaux solaires et le dessalement de l’eau.
Dans cet article, Alcimed vous offre un aperçu de trois serres innovantes et de leur capacité à relever ces défis climatiques croissants et à améliorer la production agricole. Notre objectif est d’encourager le développement de solutions garantissant la sécurité alimentaire face au changement climatique.
La serre d’eau de mer est une technologie innovante qui utilise l’eau de mer et la lumière du soleil pour lutter contre la pénurie d’eau et les températures élevées auxquelles sont confrontés les agriculteurs des régions arides et côtières. La technologie utilise une méthode de dessalement unique pour réguler la température dans la serre. Son système en boucle fermée ressemble au cycle naturel de l’eau, entraînant l’eau de mer dans la serre pour refroidir et humidifier l’air qui s’évapore et se condense en eau douce qui est ensuite utilisée pour l’irrigation. L’environnement humide plus frais qui en résulte permet une production agricole toute l’année à un rendement et à une qualité plus élevés avec moins d’eau requise et une transpiration réduite entre les cultures.
Une entreprise appelée « Seawater Greenhouse » conçoit ces serres pour les régions côtières chaudes et a cinq projets dans le monde. Leur premier projet pilote, lancé en 1992 à Tenerife, dans les îles Canaries, a démontré le potentiel de la technologie pour d’autres régions arides. L’un de leurs projets à Oman a rapporté que la serre d’eau de mer consommait quatre à huit fois moins d’eau que les serres conventionnelles. Cela minimise considérablement l’utilisation et la dépendance des sources d’eau douce. L’entreprise vise également à atteindre un « rejet nul » en transformant les saumures restantes en sel, ce qui les rend plus durables et plus écologiques que les techniques de dessalement conventionnelles. Malgré le potentiel de la technologie, elle a rencontré des difficultés dans certaines régions en raison de conflits avec les politiques et les partenariats existants. Par exemple, leur premier projet pilote a essuyé des revers financiers de la part d’acteurs préoccupés par son potentiel à concurrencer directement les producteurs européens qui détiennent un monopole dans le cadre de la politique agricole commune. Il serait crucial de surmonter ces obstacles politiques et économiques locaux pour mettre en œuvre cette technologie.
Les serres dans des conditions météorologiques extrêmes entraînent souvent des coûts énergétiques élevés en raison de la régulation de la température. Pour améliorer l’efficacité énergétique de ces serres, l’énergie solaire est explorée pour produire de l’électricité. Une solution prometteuse est le panneau solaire transparent qui peut capturer la lumière ultraviolette et infrarouge et les convertir en électricité tout en agissant comme un isolant efficace pour maintenir la température dans la serre. Contrairement au panneau solaire classique qui est opaque, il permet à la lumière visible de passer à travers de sorte que le besoin d’éclairage supplémentaire peut être minimisé. De plus, l’énergie propre générée par le soleil peut réduire la dépendance énergétique et la consommation du réseau pour le chauffage ou le refroidissement de la serre, en particulier dans les environnements extrêmes où les réseaux énergétiques sont vulnérables en raison de perturbations de l’approvisionnement et des transmissions d’électricité.
Un exemple est la serre ClearVue développée par l’Université Murdoch à Perth, en Australie. C’est la première serre en verre solaire transparente qui utilise des panneaux solaires transparents. Cette serre peut maintenir des températures stables et protéger les cultures contre les conditions météorologiques extrêmes. En exploitant l’énergie solaire, il peut réduire la dépendance aux sources d’énergie traditionnelles, réduire les coûts d’exploitation tout en atteignant des taux de rendement des cultures allant jusqu’à 20-30%. Cela peut être utile aux agriculteurs pour atténuer l’impact des conditions météorologiques extrêmes sur leurs cultures, tout en contribuant à des pratiques agricoles durables. Cependant, l’efficacité solaire photovoltaïque actuelle de cette technologie n’est que de 1%, par rapport aux panneaux solaires traditionnels qui peuvent dépasser 20%. Il est donc important de poursuivre la recherche et le développement pour accroître l’efficacité, car ses avantages potentiels jetteraient les bases de serres plus résistantes et plus respectueuses du climat à l’avenir.
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Avec la prévalence croissante des conditions météorologiques extrêmes, l’utilisation de méthodes avancées en agriculture telles que l’intelligence artificielle (IA) pour la gestion des cultures est devenue plus populaire. L’IA dans l’agriculture peut fournir des informations précieuses telles que les prévisions météorologiques et la prévision du rendement attendu des cultures, l’estimation des périodes optimales de plantation et de récolte, le suivi des maladies des cultures, etc. Cela permet aux agriculteurs de prévoir les situations inattendues et leur permet de faire en temps opportun, décisions fondées sur des données pour compenser toute incidence potentielle de conditions météorologiques défavorables. De plus, l’IA peut promouvoir la précision et la durabilité dans les pratiques agricoles, en utilisant les ressources plus efficacement tout en obtenant un rendement et une qualité supérieurs.
En 2015, une start-up appelée Iron Ox basée en Californie a lancé une ferme autonome intérieure de 8000 pieds carrés qui utilise l’IA et la robotique pour optimiser les conditions de croissance. La ferme recueille continuellement des données pour permettre des ajustements précis des intrants, améliorant la précision des prévisions de rendement, la productivité des cultures et l’efficacité de la croissance. En dehors de cela, ils ont des robots qui agissent comme des agriculteurs et s’occupent des besoins de chaque culture. Ce niveau de précision contribue à une utilisation plus efficace des ressources, à la réduction des déchets et à l’augmentation du rendement des cultures. Cependant, l’adoption de l’IA, en particulier dans les petites exploitations, reste confrontée à des défis en raison des problèmes d’intégration des données et de la pénurie de main-d’œuvre qualifiée. Néanmoins, l’avenir de l’IA et de la robotique en agriculture est prometteur avec sa capacité à aider les producteurs à ajuster précisément les contrôles environnementaux et à augmenter la résilience des serres aux conditions météorologiques changeantes.
Les progrès novateurs en agriculture sont essentiels pour atténuer l’impact des conditions météorologiques changeantes et plus extrêmes. Grâce à ces technologies, les serres peuvent mieux optimiser l’utilisation des ressources vulnérables au changement climatique et construire un système alimentaire plus robuste et durable. Cependant, pour développer ces technologies, il est important de tenir compte de leurs défis respectifs décrits ci-dessus. Vous souhaitez explorer de nouvelles technologies pour vos efforts de développement durable ? Alcimed peut vous accompagner dans vos projets, n’hésitez pas à nous contacter !
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