Big Data - Lời giải cho bài toán xây nông trại trong lòng thành phố

Từ năm 2009, những hộp xà lách mang nhãn hiệu Gotham Greens bắt đầu xuất hiện tại khu vực dành cho rau củ quả cao cấp ở New York và Upper Midwest. Sản phẩm rau được đặt những cái tên gây chú ý như "Nhai trong thành phố đầy gió", hay "Nữ hoàng giòn", "Tảng băng Brooklyn". Người tiêu dùng hiểu rằng công ty này đang muốn bán một câu chuyện, chứ không hẳn chỉ bán rau.

Theo giới thiệu của công ty, dự án của họ trồng theo phương pháp thủy canh với nông trại đặt trên tầng thượng của một số tòa nhà tại New York và Chicago, Sau khi thu hoạch, rau xanh được vận chuyển đến các siêu thị và nhà hàng gần đó chỉ trong vòng vài giờ. Điều này đồng nghĩa với việc nông sản sẽ tươi hơn, ít bị hỏng dập và giảm được phát thải khí ra môi trường do rút ngắn thời gian vận chuyển so với việc phải mang rau từ vùng nông thôn. Thêm vào đó, những khách hàng sẽ cảm thấy ấm áp và tích cực hơn khi được tham gia vào một mạng lưới nông sản ngay trong thành phố.

Viraj Puri, đồng sáng lập và cũng là CEO của Gotham Greens cho biết: "Với tư cách là một công ty, chúng tôi muốn kết nối những người dân đô thị với thức ăn bởi nơi sản xuất chỉ cách nhà của họ vài cây số".  Với doanh thu hàng năm ở mức 8 con số, Gotham Green cho thấy một tương lai khá lạc quan cho việc phát triển nông nghiệp trong đô thị.

Mặc dù việc trồng nông sản gần nơi tiêu thụ mang đến một cảm giác rằng sẽ thân thiện với môi trường hơn là việc đưa chúng đi qua các châu lục, hiện nay, vẫn chưa có bằng chứng hay nghiên cứu khoa học cụ thể nào cho vấn đề này.

Một báo cáo từ năm 2008 được thực hiện bởi đại học Carnegie Mellon cho thấy, việc vận chuyển nông sản thực ra chỉ chiếm 4% trong tổng số khí phát thải gây hiệu hứng nhà kính của toàn ngành nông nghiệp. Điều này đặt ra cây hỏi liệu những lo ngại về phát thải khí của quá trình vận chuyển nông sản nông thôn ra thành phố có thực sự đáng quan tâm. Ngoài ra, rất nhiều loại hình khác nhau của nông nghiệp trong đô thị cũng tiêu tốn năng lượng hơn nông nghiệp nông thôn. Đặc biệt là các nông trại thẳng đứng (vertical farm), được xây dựng trong nhà, cây trồng phát triển dựa vào ánh sáng và khí hậu nhân tạo.

Những mô hình giống với Gotham Greens có thể tái sử dụng lại nước thông qua hệ thống khí canh, nhưng các nông trại ngoài trời, mọc lên trên các khu đất trống lại đối mặt với vấn đề cung cấp đủ lượng nước và phải là nguồn nước sạch. Ngoài ra, nhiều nông trại ở đô thị cũng gặp khó khăn về tài chính, Trong một bảng điều tra năm 2016 của Mỹ, chỉ có một phần ba số đơn vị được hỏi cho biết là đã có thể kiếm lợi nhuận từ nông trại của mình.

Mặc dù nhiều thành phố và các bang của Mỹ đã bắt đầu nới lỏng luật để nông nghiệp đô thị phát triển, thậm chí là khuyến khích với nhiều ưu đãi về tài chính, thì việc liệu trồng rau ngay trong đô thị liệu có giúp bảo vệ môi trường hơn không vẫn là một câu hỏi mở. Liệu số lượng thực phẩm sản xuất được có đáng để đánh đổi cho những sự đầu tư đó. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây dựa trên công nghệ Big Data đã phần nào đưa ra câu trả lời khá tươi sáng cho tương lai của hướng đi này.

Theo Matei Georgescu, một giáo sư về khoa học địa lý và kế hoạch đô thị của đại học bang Arizona của Mỹ cho biết: "Nông nghiệp đô thị không chỉ tác động đến vấn đề sản xuất thực phẩm mà hơn thế nữa còn có tác động đến đời sống xã hội".

Bằng cách sử dụng phần mềm Earth Engine của Google, cũng như các bảng số liệu về dân số, khí tượng… các nhà nghiên cứu đã xác định rằng, nếu nông nghiệp đô thị được áp dụng rộng rãi tại các thành phố trên thế giới, nó sẽ có thể sản xuất ra 180 triệu tấn lương thực mỗi năm. Đây là một con số khá lớn, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, họ sẽ khuyến khích các nhà khoa học, cũng như các nhà hoạch định đô thị và lãnh đạo địa phương bắt đầu phát triển nông nghiệp đô thị một cách rộng rãi như một công cụ đầy tiềm năng cho sự phát triển bền vững.

Các nghiên cứu cũng xem xét đến "các dịch vụ hệ sinh thái" (những gì sẽ được hưởng một cách miễn phí nếu có một hệ sinh thái khỏe mạnh). Theo đó nếu nông nghiệp đô thị được ứng dụng rộng rãi, các lợi ích đi kèm sẽ là giảm hiệu hứng đảo nhiệt đô thịt, xử lý ô nhiễm nước mưa, kiểm soát dịch hại và tiết kiệm năng lượng. Với tất cả những lợi ích đi kèm đó, nông nghiệp đô thị có thể mang lại giá trị 160 tỷ USD mỗi năm trên toàn cầu.

Khái niệm về dịch vụ hệ sinh thái đã tồn tại nhiều thập kỷ, nhưng giáo sư Georgescy và các cộng sự của ông muốn điều tra sâu hơn về những lợi ích con người có thể có được nếu như áp dụng rộng rãi nông nghiệp đô thị trên toàn cầu.

Đội ngũ nghiên cứu đã bắt đầu với các hình ảnh vệ sinh, sử dụng các phân tích để xác định vị trí nào có khả năng phát triển nông nghiệp hoặc có cơ sở tầng đô thị thích hợp. Bằng cách phân tích vào các khu vực trồng rau trong các thành phố, cũng như các mái nhà thích hợp, những vùng đất trống hoặc những khu vực tiềm năng cho việc mở nông trại thẳng đứng, từ đó nhóm nghiên cứu tạo nên một hệ thống cho phép đánh giá tiềm năng cũng như những giá trị có thể thu được từ "vốn tự nhiên", mà ở đây là đất và thực vật trên toàn cầu hoặc trong mỗi quốc gia.

Ngoài những lợi ích mà chúng ta vẫn biết về việc trồng cây xanh trên đường hoặc trong công viên, các nhà nghiên cứu ước tính rằng, nếu nông nghiệp đô thị phát triển, nó có thể giúp tiết kiệm 15 tỷ kilowatt giờ điện hàng năm cho thế giới. Nó cũng có thể giảm bớt 170.000 tấn nitơ cho môi trường và ngăn chặn ô nhiễm nguồn nước hiệu quả.

Giáo sư Georgescy cho biết: "Chúng tôi vẫn đang phát triển các thuật toán, các mô hình và các phép tính. Vì đây là công việc vẫn chưa có ai từng làm vì vậy hy vọng với những gì có thể phân tích được, người ta sẽ có thể tìm thấy các dữ liệu cần thiết để đánh giá tiềm năng khi muốn phát triển nông nghiệp đô thị".

Robert Costanza, một chuyên gia trong lĩnh vực hành chính công tại Đại học Quốc gia Australia nhận định: “Đây là ước tính toàn cầu đầu tiên về tiềm năng phát triển nông nghiệp đô thị”. Mặc dù ngông nghiệp đô thị sẽ không bao giờ có thể nuôi sống được cả thế giới, nhưng điều quan trong là chúng ta có thể tận dụng những lợi thế vốn có của các thành phố để cải thiện nhiều mặt của đời sống chứ không riêng gì ngành thực phẩm hay nông nghiệp.

Nên đọc