海底温室未来农场有潜水证人员即可前往探索

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农业工业化,一是出于劳动力流失的考虑,一是出于提高生产效率的考量。蓝裕文化主题开发设计院了解到,新一轮土地改革之下,农民使用的农村土地越来越少,转而被集中承包耕种,但在全球气候变暖的大背景下,许多农产品面临危机。于是人们开始居安思危,考虑未来农业的方向。科幻电影中人们躲入地下,现实中,人们看向了占地球70%的海洋。

为了开发种植业,意大利一家公司开创了世界上第一个海底农场——Nemo’sGarden尼莫花园。

一、极端条件下的农业种植

项目负责人卢卡·甘贝里尼说:“该项目主要是为了探索极端条件下农业种植的替代,极端环境包括缺水、缺土和极端温度变化。我们正在寻找一种这样的可行性技术,使得提高生产。”

意大利北部的沿海地区多以山地为主,地形险峻,人口众多,耕地资源紧缺。该地最有名的美食青酱是吃意大利面时的必备佐餐,其原料罗勒常常在海边的悬崖峭壁上扎根生长。如果在海底也能种菜,那该有多好~

甘贝里尼当然也不是毫无把握地做白日梦。大洋珊瑚集团自成立以来已经有60余年的历史,主营产品是潜水设备和安全防护设备,要在海下开辟农场,可以说是拥有得天独厚的有利条件。

生物圈内繁茂的植物▽

二、尼莫花园的探索

项目位于意大利西北部Noli村庄的海面下方,占据的水域面积约平方米,距离海岸线约米远。

俯瞰尼莫花园▽

尼莫花园由6个有机玻璃制作而成的充气"生物圈"组成,分别在水下4.5米和11米的地方,通过28根绳索固定在海底,内部由金属架支撑着,看起来就像带着锁链的大气球悬浮在水中。里面种植了大约有多种植物,包括橘子、可可植物和微型蔬菜等等。

生物圈内部▽

三、实现方式

设计团队将有机玻璃与钢架结合在一起,用28个可拆卸式的螺丝钉固定在海底,做出了一个可拆卸有机“生物圈”,能够承受一定范围内的振荡,并防止其被海浪撞击得支离破碎。

团队在陆地上筛选植物以及建造温室▽

移至海底后,球体下方由数条铁链固定▽

电力和灌溉用水统一通过一个类似双螺旋的管道系统输送▽

电力的来源则是岸上的太阳能板和一台小型的风力涡轮机▽

有时需要LED灯补光▽

在"生物圈"的中间有一个高3.5米、直径3米的金属框架结构,重约半吨,被称为"生命之树"。除了象征意义之外,它的内部藏着很多通往各个"生物圈"的电缆,并且可以控制整个农场的照明。

生命之树▽

工作人员可以通过多种传感器,在岸上的办公室里实时监测温室内的温度、空气成分和能源使用情况,随时更新湿度、气温、二氧化碳等数据。不过除此之外的水下农业种植等部分,皆需要人工下水操作。

潜水员进入生物圈内部▽

每个"生物圈"都配有一个步梯,供潜水员爬进"生物圈"内种菜,每一个球体内部最多可容纳大约升的空气,因此操作时潜水员的上半身其实是露出水面的。

潜水员在内部可以不带面罩自由呼吸▽

潜水员采摘蔬菜▽

四、尼莫花园释疑

对于海底环境,人类并没有太多种植方面的探索。那么这个海底农场给我们什么样的启发和成果呢?

1

水下种植环境稳定、生长快速

与陆地相比,水的比热容较大,所以海中"生物圈"内的温度非常恒定,白天和夜晚之间的温差仅有3至4摄氏度。生物圈"中的湿度、温度稳定,几无外来病虫害威胁,光照较充足,所以作物生长速度比在陆地上要快得多。

“生物圈”内的气压是人为施加的,比陆地上的正常气压大。目前的数据显示,这对作物的生长似乎并没有什么不良影响,反而会促使种子更容易萌发,而且植物中精油的浓度会更高。

2

光照充足,约为海平面的70%

意大利南部海域的阳光非常充足,虽然位于海平面以下,可是"生物圈"内的植物完全能够享受到阳光浴,与海平面上相比,温室接收到的光照大约是其70%。每个生物圈的温室维持在26°C左右,湿度则徘徊在83%上下,在海水蒸发后凝结于温室墙面,进而形成适合植物生长的环境。

若在冬天或阴天这样光照不足的环境下,还需通过温室球体内的LED灯提供人造光作为补充。

3

可持续水资源供应

由于海水的温度在一天当中几乎是稳定的,而且球体内部在白天和黑夜之间会发生热漂移,生物球内部的海水可以蒸发并在内部表面冷凝,这样就形成了淡水。

利用来自太阳的可再生能源和通过海水淡化获得的淡水,使尼莫花园成为一个自我可持续的系统——生物圈内的小气候和热条件最适合植物生长,与传统温室不同,它不需要额外的能源。

阳光温暖了穹顶内的潮湿空气,新鲜水珠在墙壁上凝结,可供收集浇灌植物▽

4

对海洋生态系统的影响

目前暂未出现负面的效应。相反的是在温室输送能量的管道旁边有生物筑巢,农场可充当人工珊瑚礁,能够吸引众多海洋生物,优化海底环境。

吸引海洋生物▽

最令人惊喜的部分是在水下植物化学成分上的发现。由于水下植物周围的气压是其陆地同类在地面上所受气压的两倍,这导致它们的化学元素分布发生了显著变化。

例如,水下的罗勒比陆地上的罗勒含有的丁香酚的浓度更高、叶绿素也更多。该项目团队表示,若是将药用或具有美容功效的植物种在水下农场中,或许就能提高其疗效。

鉴于很多环保人士都表明了他们的担忧,同时也是为了进一步改善尼莫花园,该项目团队允许任意的认证潜水员到水下农场一游。

五、面向未来

目前已证明「尼莫花园」系统原理是可行的,最大挑战是要证明它能以经济效益的方式生产农作物,假如这项系统行得通,可望为环境严峻不利作物生长发展中的国家带来生机。

尼莫花园距离成为真正规模化的海洋农场,还有很长的路要走。可是即便如此,它确实让人们看到了一道曙光,特别是给那些缺地、缺水地区带来了新的解决方案,也带来了农业的更多可能性~

蓝裕文化主题开发设计院认为,尼莫花园是一种不错的模式探索,是人类面临困境时的一种解决方案,现如今来看,性价比依然太差,并不具备推广实用价值,只能期待未来更多进展,让海洋成就人们更好的未来。另外,此前有海上便宜住宅小区的构想和落地,这种种植方案或许可以与海底农场一起,开启一种全新的生活方式。

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