農業は、気候変動も一因となっている世界的な水不足の深刻化の一因であると同時に、その影響も受けている。
中国は深刻な水不足に見舞われている。世界人口の21%を抱える一方で、世界の淡水資源は6%しか保有していない。
垂直農業は持続可能な解決策を提供するものであり、従来の農業と比べて水使用量を98%削減でき、食料安全保障の支えとなり得る。
水は地球表面の71%を覆っているが、飲料や農業に適しているのはわずか3%にすぎない。さらに水使用量は人口増加率の2倍以上の速さで増加している。現在の習慣を変えなければ、2030年までに世界の水需要は50%増加する可能性がある。
農業は水不足の原因であると同時に、その被害者でもある。世界の水の取水量の推定70%を占めており、淡水資源は灌漑や食料生産によって大きな負荷を受けている。これは土壌の塩類化も招き、作物の品質のさらなる低下につながっている。国連によれば、中国は深刻な水不足に直面している13か国の一つであり、世界人口の21%を抱える一方で、淡水資源は6%しか保有していない。全体として、中国の一人当たりの水資源量は世界平均のわずか25%にすぎず、400を超える中国の都市が水不足に陥っている。
農業におけるイノベーションは、リモートセンシング、人工知能、機械学習など、水使用量の削減に役立つ。しかし、現在および将来においてイノベーションが進展しているにもかかわらず、従来の屋外生産方法では、常に自然条件の変動に対応しなければならない。
より抜本的な変革が必要であり、その一例が環境制御型農業（CEA）の活用である。平たく言えば、名前が示すとおり、管理された、または部分的に管理された条件下で、屋内（土壌を使わずに）栽培することを意味する。この分野は主に温室栽培と垂直農業で構成されており、世界で最も成長の著しい分野の一つである。また、遺伝学、エネルギー、代替肉、炭素隔離、昆虫タンパク質など、他の重要な分野とも結びつきを生み出している。CEAシステムで栽培できるものには常に自然な制約が存在するが、この分野がまだ比較的未成熟な今日においても、平均的なスーパーマーケットの生鮮食品売り場の相当な割合が、地域のCEA施設によって生産されている。
温室栽培（およびポリトンネル栽培）ははるかに普及しており、多くの作物にとってすでに成熟した市場となっている。大規模な事業はほとんどの地域で見られ、特にオランダや南スペインのような場所では、栽培の規模が宇宙からも確認できるほどである。しかし、温室は太陽光から無償でエネルギーを得られ、より大きく成熟した作物を育てられる一方で、光の波長を調整して作物の生育に影響を与える能力に欠けており、さらに重要な点として、作物に適した気候を維持するために多大なエネルギーを消費しなければならない。
ベビーリーフ類の多くは、20℃前半で最適に生育することを考えると、50℃を超える屋外環境では、その差を埋めるために多大なエネルギーを使用しなければならない。英国のような比較的温暖な気候であっても、適切な制御がなければ温室内の温度は50℃を超えることがあり、わずか一日で植物を枯死させてしまう可能性がある。水に関しては、温室は蒸散への対応にも一層の努力が必要であり、これもまたエネルギーコストを押し上げる。
垂直農業は水使用量を最大98%削減できる
垂直農業は、ある面では温室栽培に似ているが、作物を積み重ねた層で栽培し、人工照明を用いて植物の生育を制御する。必要に応じて24時間生産も可能である。一般的に、垂直農業ははるかに高度であり、フードマイレージの削減、化学物質の不使用、より大きな程度での再野生化の促進など、作物生産に関する数多くの利点を備えている。温室栽培と比べると、環境制御をさらに進め、変動要因をより多く排除し、水の節約の面でも有益な手法である。
先進的な垂直農業ソリューションでは、水を正確な量ずつ供給するため、無駄が最小限に抑えられ、生産性が向上する。これは個々の植物レベルでも、システム全体のレベルでも実現される。栄養分を豊富に含む水を循環・処理し、蒸散によって失われていたはずの水を回収することで実現している。フィルター、紫外線処理、そして複雑な処理・循環システムは、個々の植物の正確なニーズに合わせて調整されている。これは、病院の治療計画が患者本人やその基礎疾患、ニーズに合わせて調整されるのとよく似ている。
総じて、栽培される作物によっては、垂直農場は従来の農業と比べて水使用量を最大98%削減できる。これは従来の方法では実現できず、前述のとおり、高度な温室であっても屋外環境へのさらなる露出により栽培条件の変動がなお大きいため、限界がある。
中国も、この分野で中心的な主導国となる好位置にある。中国はすでに技術製造および研究開発で世界的リーダーであり、中国国内だけでなく、極端な気候の国々への輸出を通じて、大規模なインフラ導入による水（および食料）安全保障を確保する機会がある。
気候変動が水および世界の作物生産に及ぼす影響は明らかであり、科学界や学術界でも広く認識されている。水は人類だけでなく、私たちが暮らす世界にとって生命線である。協力すれば、「船の向きを変える」ことはできないかもしれないが、その速度を緩め、沈没を防ぐことは確実にできる。今すぐ行動しなければ、水が次の危機となることは間違いない。しかし、本気で取り組めば、まだ手遅れではない。
