Uma ferramenta metodológica para avaliação de sustentabilidade e viabilidade da agricultura vertical interior com iluminação artificial em África

Aug 10, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 2109 (2023) Citar este artigo

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A agricultura africana enfrentará inevitavelmente desafios no desenvolvimento futuro dos seus sistemas alimentares e na transformação económica. As fazendas verticais internas com iluminação artificial representam uma oportunidade que vem ganhando relevância em todo o mundo, graças ao seu potencial para permitir altos índices de produtividade, qualidade e segurança alimentar, produção durante todo o ano e uso mais sustentável de água e nutrientes minerais. O presente estudo avalia o potencial de integração vertical da tecnologia agrícola no continente africano, visando os países onde uma abordagem mais sustentável poderia ser alcançada. Uma análise profunda das principais oportunidades e desafios de cada território foi construída através de uma base de dados actualizada de 147 indicadores de desenvolvimento de 54 estados africanos. Países como a África do Sul, Seicheles, Egipto, Maurícias, Marrocos, Tunísia, Argélia, Cabo Verde e Nigéria apresentaram as melhores perspectivas para a implementação da agricultura vertical interior. Além disso, as Seicheles, a África do Sul e o Egipto resultaram ser os países onde a agricultura vertical interior poderia ser mais sustentável.

O continente africano enfrentará desafios consideráveis ​​no desenvolvimento da sua agricultura e dos seus sistemas alimentares. Embora se preveja que a população mundial cresça para cerca de 9,7 mil milhões em 2050, apenas os países da África Subsariana poderão ser responsáveis ​​por mais de metade deste crescimento mundial entre 2019 e 20501. Além disso, espera-se que África tenha mais pessoas a viver em cidades até 2050 do que a Europa, a América Latina ou a América do Norte2. Com o mercado de alimentos básicos dependente da importação, esta tendência apresenta um ambiente favorável para promover a produção local de alimentos3. A procura de alimentos aumentará significativamente, levando a mudanças no seu abastecimento e segurança para lutar contra a subnutrição e proporcionar uma vida produtiva e saudável à população africana4,5. Além disso, as alterações climáticas ameaçam o sector agrícola africano e a sua disponibilidade de água6. As projecções futuras para a África Austral indicam redução da precipitação, aumento das temperaturas e elevada variabilidade nas mudanças climáticas, esperando-se um cenário de reduções entre 15 e 50% na produtividade agrícola6. Estimativas semelhantes são esperadas para a região do Norte de África, onde se espera que um aumento de 1% na temperatura no Inverno resulte numa diminuição de 1,12% na produtividade agrícola na área7, com as implicações sociais resultantes8.

A agricultura tem sido o esteio das economias africanas durante décadas e hoje o sector é responsável por 61% do emprego e representa 25% do Produto Interno Bruto (PIB) africano9. A melhoria da produtividade agrícola é um requisito que pode apoiar o desenvolvimento do capital humano, permitindo investimentos para uma melhor nutrição, saúde e educação10 que pode ter um impacto directo na rápida redução da pobreza e estimular o rendimento/crescimento económico11. Portanto, é necessário transformar o sector agrícola em África, e é evidente a necessidade de investimentos na modernização da agricultura. As tecnologias agrícolas inovadoras podem apoiar e acelerar esta transformação em todo o continente12 e lutar contra os actuais desafios da agricultura africana13. Neste sentido, uma nova forma de agricultura está a ser desenvolvida em todo o mundo para enfrentar estas tendências mencionadas e melhorar a produção alimentar futura de forma sustentável, exemplificada como a agricultura vertical interior com iluminação artificial14.

A agricultura vertical interior é uma indústria emergente de sistemas intensivos de produção vegetal com prateleiras empilhadas verticalmente num ambiente controlado com iluminação artificial e sistemas de cultivo sem solo (por exemplo, hidropónico, aeropónico, aquapónico)15. Segurança alimentar, rendimentos elevados, requisitos reduzidos ou inexistentes de pesticidas ou herbicidas, baixos custos de transporte, produção durante todo o ano, eficiência na utilização da água e resiliência às alterações climáticas são alguns dos principais benefícios das explorações agrícolas verticais interiores16. Apesar do potencial confirmado da agricultura vertical, algumas das suas desvantagens impedem a sua aplicação viável em todos os lugares. Requer maiores investimentos (custos de infraestrutura, custos operacionais, emprego de diversas tecnologias), disponibilidade adequada de recursos como energia e água, mão de obra especializada, ações de pesquisa, entre outras demandas para viabilizá-la17. Portanto, é necessária uma metodologia que quantifique as oportunidades e desafios da agricultura vertical num local definido para avaliar a sua viabilidade na área, ao mesmo tempo que se concentra em fornecer uma perspectiva da produção urbana de alimentos que aborde questões de sustentabilidade. A potencialidade de ser altamente viável para a implementação da agricultura vertical interior significará que também serão possíveis recursos para desenvolver sistemas agrícolas verticais simplificados ao ar livre com materiais disponíveis localmente e menos investimentos18. Embora estes sistemas simplificados não sejam considerados no âmbito deste trabalho de investigação, reconhece-se que também representariam um grande potencial para desenvolver novas formas de cultivo nos países menos viáveis.