Urban Farming 4.0 : comment les technologies numériques font progresser l’agriculture en ville

Avec l’urbanisation croissante et l’augmentation de la demande alimentaire, les villes du monde entier sont confrontées au défi d’assurer la sécurité alimentaire de leur population. L’urban farming – l’agriculture dans les zones urbaines – offre une solution en déplaçant la production alimentaire vers les villes. Urban Farming 4.0 utilise des technologies numériques modernes pour maximiser l’efficacité et le rendement des cultures urbaines. Grâce à l’utilisation de l’IoT, des données volumineuses, des systèmes automatisés et de l’IA, les villes peuvent renforcer leur autosuffisance tout en réduisant leur impact sur l’environnement.

Fun Fact: selon une étude d’AgFunder, les technologies numériques appliquées à l’agriculture urbaine pourraient augmenter la production alimentaire dans les villes du monde entier jusqu’à 30 % d’ici 2030.

Urban Farming 4.0 repose sur une combinaison de plusieurs technologies qui travaillent ensemble pour rendre la culture urbaine plus efficace et durable.

Internet des objets (IoT)

Des capteurs IoT surveillent en temps réel des paramètres importants tels que la température, l’humidité, la lumière et la teneur en nutriments. Ces données aident les agriculteurs* à optimiser les conditions environnementales pour leurs cultures et à réduire la consommation d’eau et d’énergie.

Big Data et analyse des données

Le big data permet d’analyser de grandes quantités de données provenant de différentes sources afin d’identifier des modèles et des tendances dans le développement des plantes. Ces données permettent de prendre des décisions plus précises et d’augmenter les rendements grâce à une stratégie de culture optimisée.

Intelligence artificielle (IA)

Les algorithmes d’IA analysent les données issues des capteurs et peuvent créer des modèles prédictifs afin de déterminer le meilleur moment pour la récolte ou la fertilisation nécessaire. L’IA aide également à automatiser les systèmes d’irrigation et d’éclairage.

Systèmes automatisés et robotique

Les robots effectuent des tâches telles que la plantation, la récolte et l’entretien des plantes à grande échelle. Les systèmes automatisés contrôlent l’irrigation et la fertilisation et veillent à ce que les plantes bénéficient en permanence de conditions optimales.

Exemple pratique: À Singapour, une ferme verticale utilise l’IdO et l’IA pour réguler automatiquement l’apport en nutriments et l’éclairage des plantes, ce qui a permis d’augmenter considérablement le rendement des cultures.

L’agriculture urbaine englobe différentes méthodes de culture qui peuvent être optimisées grâce à l’utilisation de technologies numériques.

Fermes verticales

Les fermes verticales cultivent des plantes en plusieurs couches superposées, ce qui permet de maximiser la surface cultivée. Des systèmes de contrôle numériques optimisent la lumière, l’eau et les nutriments pour chaque niveau, ce qui permet d’obtenir des rendements plus élevés.

Aquaponie

L’aquaponie combine l’élevage de poissons et la culture de plantes. Les excréments des poissons fournissent des nutriments aux plantes, tandis que les plantes nettoient l’eau pour les poissons. Des capteurs surveillent la qualité de l’eau et les valeurs nutritives et assurent l’équilibre du système.

Hydroponie

En hydroponie, les plantes sont cultivées dans une solution riche en nutriments plutôt que dans de la terre. Des capteurs et des systèmes automatisés régulent la concentration en nutriments et le pH afin d’assurer une croissance optimale.

Fermes sur toit

Les fermes sur toit utilisent les toits urbains pour produire des aliments. Des capteurs IoT et des systèmes d’irrigation automatisés permettent d’optimiser les conditions de culture sur les toits et d’utiliser efficacement l’eau et l’énergie.

Exemple pratique: à New York, l’entreprise Gotham Greens exploite des fermes sur toit qui cultivent des salades et des herbes aromatiques dans des conditions idéales grâce à des systèmes de contrôle numériques.

L’utilisation des technologies numériques dans l’agriculture urbaine offre de nombreux avantages qui améliorent l’efficacité et la durabilité de l’agriculture urbaine.

Augmentation des rendements et amélioration de la qualité des aliments

Grâce à un contrôle précis des conditions de culture et à la surveillance des paramètres de croissance, il est possible d’obtenir des rendements plus élevés et une qualité alimentaire élevée et constante.

Optimisation de l’efficacité des ressources

Les technologies numériques permettent d’optimiser la consommation d’eau, d’énergie et de nutriments, ce qui minimise l’impact environnemental de la culture et réduit les coûts de production.

Réduction des émissions de CO₂

Comme les aliments sont produits localement, les longues distances de transport et les émissions qui en découlent sont supprimées. Cela contribue à la réduction de l’empreinte CO₂ de la production alimentaire urbaine.

Promotion de l’autosuffisance et de la résilience urbaines

L’agriculture urbaine renforce l’autosuffisance des villes et les rend moins dépendantes des chaînes d’approvisionnement externes, ce qui augmente leur résilience face aux crises.

Avis d’expert: selon une étude des Nations unies, l’agriculture urbaine pourrait réduire jusqu’à 15 % les émissions de CO₂ dans les villes en réduisant les besoins de transport et en produisant localement.

Malgré ses avantages, la numérisation dans l’agriculture urbaine comporte également des défis et des risques potentiels.

Coûts d’infrastructure élevés

L’installation et l’entretien des systèmes numériques tels que les capteurs IoT, les systèmes d’éclairage et d’irrigation sont coûteux. C’est surtout dans la phase initiale que l’urban farming nécessite des investissements importants.

Complexité technologique et besoin de compétences

La mise en œuvre et la maintenance des systèmes numériques nécessitent un savoir-faire technique. Il est nécessaire d’éduquer et de former des professionnels afin d’utiliser efficacement la technologie.

Acceptation par la population

Tous les citoyens* ne sont pas familiarisés avec le concept d’agriculture urbaine et l’utilisation des technologies modernes dans la culture. Les villes doivent communiquer sur les avantages afin de favoriser l’acceptation.

Durabilité et consommation d’énergie

L’utilisation de systèmes d’éclairage et de commandes automatisées augmente la demande en énergie. Il est important d’intégrer des sources d’énergie renouvelables afin d’assurer la durabilité.

Avis d’experts: selon une enquête de la Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), 40 % des villes considèrent les coûts élevés des infrastructures et 30 % la consommation élevée d’énergie comme les principaux défis à relever pour l’introduction de l’Urban Farming 4.0.

Singapour : Sky Greens

À Singapour, l’entreprise Sky Greens a construit une ferme verticale qui produit des légumes frais grâce à l’IoT et à l’éclairage automatisé. La ferme utilise peu d’espace et optimise l’utilisation des ressources.

New York : Gotham Greens

Gotham Greens exploite des fermes sur le toit à New York, qui produisent des salades et des herbes aromatiques pour les marchés locaux. Grâce à l’utilisation de technologies numériques, les nutriments et l’eau sont gérés de manière optimale afin d’obtenir des rendements élevés.

Berlin : ECF Farm Berlin

ECF Farm Berlin combine l’aquaponie et l’agriculture verticale pour cultiver du poisson et des légumes sous un même toit. La production est entièrement numérisée et des capteurs surveillent la qualité de l’eau et des nutriments.

Le développement des technologies numériques offre des possibilités passionnantes pour améliorer encore l’agriculture urbaine et la rendre plus durable.

1. Robotique: les robots pourraient à l’avenir automatiser l’entretien des plantes et la récolte, ce qui augmenterait encore l’efficacité et réduirait la charge de travail.
2. Blockchain: la technologie blockchain permet un suivi transparent et inviolable de l’origine et des méthodes de production des aliments.
3. Intelligence artificielle (IA): l’IA pourrait être utilisée pour effectuer des analyses prédictives et des optimisations qui amélioreraient la croissance et les temps de récolte.
4. Systèmes efficaces sur le plan énergétique: L’utilisation d’énergies renouvelables et de systèmes d’éclairage à faible consommation d’énergie pourrait encore améliorer la durabilité des méthodes d’agriculture urbaine.

Perspectives d’avenir: Un projet pilote est actuellement testé à Tokyo, dans lequel des robots et l’IA sont intégrés dans une ferme intérieure afin d’automatiser l’ensemble du processus de culture, de la plantation à la récolte.

L’agriculture urbaine 4.0 offre aux villes une solution durable et efficace pour augmenter la production alimentaire locale et réduire les émissions de CO₂. L’utilisation de technologies numériques telles que l’IoT, le Big Data, l’IA et la robotique permet de maximiser les rendements, d’optimiser les ressources et de favoriser l’autosuffisance des villes. Malgré des défis tels que des coûts d’infrastructure élevés et la complexité technologique, il apparaît que l’Urban Farming 4.0 a le potentiel de révolutionner l’agriculture urbaine et de garantir la sécurité alimentaire pour les générations futures.

Pensée finale: l’agriculture urbaine 4.0 est plus qu’une simple innovation technologique – c’est un pas vers un avenir durable et résilient, dans lequel les villes deviennent plus indépendantes et plus respectueuses de l’environnement. Avec la bonne technologie et la bonne stratégie, les villes pourraient apporter une contribution essentielle à l’approvisionnement alimentaire mondial.

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