Mô hình nhà kính dưới nước mở ra tương lai của nông nghiệp

Nằm ở ngoài khơi cách làng Noli ở vùng Liguria của Ý chừng 40 mét, mô hình nhà kính dưới đáy đại dương có một không hai gồm tổng cộng sáu mái vòm nhà kính lớn trong suốt, trông giống như một đám sứa khổng lồ neo đậu đang trồng các loại thảo mộc, rau quả và hoa.

Dự án độc đáo này còn được gọi là Vườn Nemo, hay nhà kính dưới nước đầu tiên và duy nhất trên thế giới. Theo hãng Euronews Green, tầng sinh quyển này đã tận dụng các đặc tính môi trường thuận lợi của đại dương như nhiệt độ ổn định, khả năng hấp thụ CO2 và kiểm soát dịch hại tự nhiên để tạo ra môi trường sống thích hợp cho việc sản xuất ra nhiều loại sản phẩm tươi sống.

Theo các nhà khoa học, dự án Vườn Nemo có ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của Trái đất, bởi nó được thiết kế theo cách đặc biệt cho các khu vực- nơi mà các yếu tố môi trường, kinh tế hoặc hình thái khiến cho sự phát triển của thực vật trở nên đặc biệt khó khăn, thách thức.

Báo cáo mới đây của Tổ chức Lương thực và nông nghiệp của Liên Hợp quốc (FAO), thế giới sẽ cần phải cung cấp nguồn lương thực cho 9,3 tỷ dân số toàn cầu trong bối cảnh điều kiện biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt vào năm 2050. Theo đó, nhóm nghiên cứu của dự án Vườn Nemo tin rằng các trang trại dưới nước sẽ có thể cung cấp bổ sung nguồn thực phẩm cho những người dân vùng ven biển, nơi mà nền nông nghiệp sẽ bắt buộc phải đổi mới để tồn tại.

Dự án Vườn Nemo được ra đời sau khi ông Sergio Gamberini, Chủ tịch hãng sản xuất thiết bị lặn Ocean Reef, bị một người bạn là nông dân thách đố trong một sự kiện hồi năm 2012 để kết hợp kinh nghiệm giữa chế tạo thiết bị lặn với tình yêu làm vườn của ông Gamberini.

Sau đó, ông Gamberini đã bắt tay vào nghiên cứu ý tưởng trồng cây trên cạn dưới biển. Kết quả là hơn một trăm loại cây trồng khác nhau đã bén rễ trong nhà kính dưới nước, từ dược liệu và thảo mộc thơm đến các loại rau quả ăn hàng ngày như xà lách, đậu đỗ và dâu tây.

Dự án không những cho thu hoạch thành công một loạt các loại cây trồng từ các nhà kính dưới nước chưa từng xuất hiện, mà còn là một sự khẳng định rằng “thực vật được sản xuất trong môi trường mới” được báo cáo là giàu hàm lượng dinh dưỡng hơn so với những cây trồng tương tự được trồng bằng phương pháp truyền thống trên mặt đất. Và tất nhiên, dự án này vẫn không dừng lại ở đó.

Ông Gianni Fontanesi, điều phối viên dự án Vườn Nemo cho biết: "Cứ mỗi năm, chúng tôi lại khám phá ra những ứng dụng mới để có thể theo đuổi và thực hiện dự án này một cách bền vững hơn, như gắn nó với du lịch sinh thái, nuôi trồng rong biển, lắp đặt thêm phòng thí nghiệm trong nhà kính dưới nước...”

Khi đề cập đến kỹ thuật của dự án, có khoảng 20.000 lít không khí được lưu giữ bên trên bề mặt các mái vòm. Ánh sáng mặt trời đi xuyên qua nước bên ngoài các lớp sinh quyển để tiếp cận và làm nóng không khí bên trong. Khi có ít ánh sáng tự nhiên hơn vào mùa đông, hệ thống đèn LED được gắn vào bề mặt này sẽ cung cấp thêm nguồn ánh sáng. Nguồn nước bên ngoài sẽ duy trì nhiệt độ bên trong mái vòm ổn định cả ngày lẫn đêm, và sự bốc hơi và ngưng tụ bên trong mái vòm giúp cây cối được cung cấp nước ngọt.

Dự án Vườn Nemo đã nhận được sự hỗ trợ của Phần mềm Công nghiệp Kỹ thuật số Siemens, cho phép các chuyên gia giám sát tầng sinh thái từ xa và hy vọng sẽ thúc đẩy các chu kỳ đổi mới theo hướng công nghiệp hóa và quy mô nhanh hơn.

Khái niệm này hiện đã được chứng minh là hiệu quả và thành công, có nghĩa là nhóm nghiên cứu hiện đã có thể bắt đầu xuất khẩu công nghệ mới mẻ này đi những nơi khác. Trên thực tế, mô hình này đã và đang được triển khai ở Bỉ và quần đảo Florida Keys (Mỹ), với quy mô rộng hơn.

Ông Gamberini giải thích: “Về mặt lý thuyết, dự án làm tăng đáng kể tỷ lệ bề mặt thế giới có thể được sử dụng để trồng trọt, đặc biệt là ở những nước mà điều kiện môi trường khiến việc trồng cây trở nên khó khăn. Mục tiêu cuối cùng của nhóm nghiên cứu là giảm giá thành hàng hóa càng nhiều càng tốt. Hiện giá thành sản xuất những cây húng quế của chúng tôi thì không nên so sánh với những gì bạn phải mua nó trong siêu thị. Tuy nhiên chúng đã tiệm tiến đến một dấu vết môi trường giảm đi nhiều tác động".

Trước đó vào năm 2008, các nhà khoa học Úc đã bơm 65.000 tấn khí carbon dioxide (CO2) vào sâu trong lòng đất gần 2 km ở gần thành phố cảng Warrnambool, tiểu bang Victoria. Sau hơn ba năm, nhóm nghiên cứu cho biết việc tồn trữ này rất hiệu quả và an toàn. Theo họ, không có dấu hiệu nào cho thấy khí CO2 rò rỉ ra ngoài từ bồn chứa được bịt kín dưới mặt đất. Phương pháp này có thể có tác động vô cùng to lớn đối với nỗ lực giảm thiểu tình trạng ô nhiễm toàn cầu phát sinh từ khí thải gây hiệu ứng nhà kính.