Vườn nhà kính dưới biển đầu tiên trên thế giới

Nemo’s Garden đã thu hút nhiều cá hơn 58% so với môi trường xung quanh

Nemo’s Garden nằm ở ngoài khơi Noli (Italia), phía tây bắc của Địa Trung Hải. Trang trại bao gồm hàng loạt nhà kính hình vòm trong suốt treo lơ lửng gọi là sinh quyển, neo vào đáy biển.

“Nhiệm vụ của công nghệ này là thay đổi nông nghiệp, tăng thêm khả năng sản xuất lượng lương thực khổng lồ ở vùng ven biển của trái đất theo cách bền vững và không ảnh hưởng tới môi trường”, Luca Gamberini - nhà đồng sáng lập Nemo’s Garden - chia sẻ.

Luca Gamberini - Giám đốc dự án của Nemo’s Garden - thu hoạch húng quế bên trong vòm sinh quyển dưới nước

Sergio Gamberini - cha của Luca Gamberini - người phát minh ra trang trại Nemo’s Garden, đồng sáng lập công ty thiết bị dưới nước Ocean Reef Group, đã nảy ra ý tưởng về trang trại để kết hợp hai niềm đam mê là lặn và làm vườn. Năm 2012, dự án khởi đầu với việc trồng cây húng quế trong một khí cầu dưới nước, mục đích ban đầu là sử dụng các nguồn tài nguyên biển của Italia để khám phá cách trồng cây trong môi trường đặc biệt, đồng thời cung cấp các giải pháp trồng trọt cho một số khu vực khô cằn gần biển trong tương lai.

Sau khi khu vườn được phát triển hơn, cây các loại được trồng trong những bồn uốn lượn dưới mái vòm của nhà kính, mỗi vòm nhà kính được xem như một sinh quyển, chứa khoảng 2.000 lít không khí bên trong. Trên trần có đèn LED tròn và một quạt nhỏ để cung cấp ánh sáng và giúp lưu thông không khí tốt hơn. Khi ánh sáng mặt trời làm nóng không khí ẩm bên trong nhà kính, nước ngọt tự nhiên sẽ ngưng tụ và được sử dụng để tưới cây một cách tự động.

Đặc biệt, Nemo’s Garden cũng được trang bị cảm biến không dây để xác định độ ẩm, nhiệt độ, độ pH và nồng độ các thành phần trong không khí (như CO2). Tất cả các chỉ số được thu thập theo thời gian thực và chuyển tới tháp điều khiển trung tâm xử lý.

Do nằm ở độ sâu khoảng 6-10m dưới nước, cây trồng ở Nemo’s Garden được ngăn cách với mọi mầm bệnh và sâu bệnh bên ngoài, đồng thời vẫn tiếp xúc với nước ngọt nhờ quá trình ngưng tụ khử mặn trong sinh quyển. Ngoài ra, nhiệt độ tương đối ổn định của nước biển cũng là môi trường lý tưởng cho cây trồng, giúp kích thích sự phát triển của các loại thực vật như húng quế, rau thơm, cà chua, đậu bắp, dâu tây...

Nemo’s Garden sử dụng thủy canh, kỹ thuật dùng dưỡng chất trong nước thay vì đất. Phương pháp tương tự cũng được ứng dụng trong phần lớn trang trại thẳng đứng trong nhà. Ánh sáng mặt trời chiếu đến cây trồng, nhưng đèn kích thích tăng trưởng cũng được bật khi cần. Mọi thứ được theo dõi trên đất liền thông qua camera và cảm biến. Các cài đặt có thể điều chỉnh từ xa từ mọi nơi trên thế giới.

Những khối cầu sinh quyển dùng để trồng cây ở vườn Nemo

Đến thời điểm thu hoạch, thợ lặn sẽ cắt rau củ, đặt vào túi và đưa lên mặt nước. Do chỉ có đường kính 2m, nhà kính sinh quyển không thể trồng hoa màu lớn hơn như ngô hoặc lúa mì. Nhưng cấu trúc có thể chứa 70-100 cây nhỏ. Gamberini và cộng sự đã thử nghiệm hàng trăm loại cây khác nhau từ dâu tây tới cà chua, đậu và cây gia vị.

Theo ước tính của Liên Hiệp Quốc, dân số toàn cầu dự kiến đạt khoảng 10 tỉ người vào năm 2050 và nhu cầu về lương thực sẽ tăng tới 60%.

“Chúng ta có một lượng tài nguyên hữu hạn. Cách chúng ta đang dùng để khai thác những tài nguyên đó là không bền vững. Chúng tôi tin rằng nông nghiệp dưới nước mang lại cho chúng ta một số lợi thế so với nông nghiệp truyền thống”, Luca Gamberini nói.

Các loại cây được trồng trong vòm sinh quyển

Những nghiên cứu tự nhiên từ dược phẩm tới ẩm thực đã được tiến hành ở Nemo’s Garden. Một nghiên cứu năm 2020 của Đại học Pisa (Italia) kết luận, cây húng quế được trồng ở vườn có mật độ tinh dầu cao hơn và chứa nhiều chất chống oxy hóa hơn.

Ngoài ra, Luca Gamberini cho biết: “Trong các nghiên cứu của chúng tôi, Nemo’s Garden đã thu hút nhiều cá hơn 58% so với môi trường xung quanh, vì vậy nó có tác dụng trong việc phục hồi quần thể”.

Dự án thử nghiệm cũng gặp nhiều thách thức, đặc biệt là thời tiết. Năm 2019, một cơn bão mạnh phá vỡ vài nhà kính sinh quyển. Ngoài thiên tai, xây dựng trang trại trong môi trường khắc nghiệt không phải điều dễ dàng.

Húng quế được trồng trong vòm kính

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Nemo’s Garden đã bắt đầu lên kế hoạch xây dựng thêm nhiều nhà kính sinh quyển, đặt tại những địa điểm khác và cố gắng tăng các loại cây trồng, chẳng hạn như đậu xanh và nấm. Nhóm nghiên cứu cũng dự định lập một phiên bản cỡ nhỏ trong mỏ đá chứa nước lạnh ở bang Ohio của Mỹ trong năm nay, đồng thời thực hiện một số dự án du lịch và tham quan dưới nước kết hợp với Nemo’s Garden. Bằng cách này, Nemo’s Garden trong tương lai sẽ có tiềm năng đạt được lợi ích kinh tế và trở thành một mô hình kinh doanh mà thế giới có thể học hỏi.

Về lâu dài, biến đổi khí hậu trên trái đất đang có chiều hướng xấu đi và hiệu ứng nhà kính ngày càng rõ rệt, theo đó, nó sẽ mang lại nhiều bất ổn cho nông nghiệp trên đất liền. Diện tích đại dương trên trái đất chiếm 70%, dưới nước có thể lọc bức xạ và nhiều vấn đề khó giải quyết khác trên đất liền. Nếu thực sự có thể sử dụng không gian rộng lớn của đại dương để tiến hành trồng trọt chắc chắn sẽ mang lại lợi ích tuyệt vời cho người dân trên trái đất.