La plupart d’entre nous connaissent les fermes traditionnelles qui existent depuis que les humains ont appris à semer et à récolter des cultures. Ces fermes nous fournissent de la nourriture depuis des siècles. Et pendant longtemps, en raison de l’absence de réfrigération et d’autres technologies, les humains vivaient à proximité de leurs sources de nourriture. Mais l’industrialisation a également conduit à la centralisation des systèmes agricoles, avec des fermes de plus en plus grandes et plus éloignées des consommateurs et des distributeurs dépendant des conservateurs ou de la réfrigération pour prolonger la durée de conservation.

Par exemple, pour obtenir une salade, dont les consommateurs s’attendent à ce qu’elle soit fraîche, il faut un niveau de concentration géographique stupéfiant : 95 % de tous les légumes verts à feuilles aux États-Unis sont cultivés en Californie et en Arizona (et presque tous dans seulement deux comtés !). Cela signifie non seulement que votre salade passe la majeure partie de sa durée de conservation dans un camion, mais cela explique également pourquoi des problèmes tels que les épidémies d’E. coli entraînent des rappels fréquents et généralisés.

Les fermes en amont (anciennement Edenworks), basée à Brooklyn, New York, change tout cela en fournissant des produits frais cultivés localement de manière durable grâce à l'aquaponie, un mélange d'aquaculture et d'hydroponie. Cela signifie qu'en plus de cultiver des jeunes pousses et des micro-pousses riches en saveurs et en nutriments, l'entreprise élève également des poissons. Et c'est le fumier de ces poissons qui fournit les nutriments aux plantes en croissance.

Fondée en 2013 par le PDG Jason Green, le directeur de la construction et ingénieur systèmes Matt La Rosa et le directeur technique Ben Silverman, Upward Farms cultive une variété de jeunes pousses et de micro-pousses dans des fermes verticales climatisées (imaginez des systèmes de rayonnages industriels hauts avec des couches de plantes poussant sous une lumière LED) et vend des salades lavées et prêtes à consommer emballées aux magasins locaux, dont Whole Foods Market. Leurs produits utilisent 95 % d'eau en moins que l'agriculture traditionnelle, sont sans pesticides et sont sur les étagères le lendemain de la récolte, contre la semaine que les produits cultivés en plein champ passent dans un camion, ce qui double la durée de conservation.

Des déchets à l'eau et à la nourriture

Les fermes d'intérieur ne sont pas vraiment une nouveauté : la culture sous serre est une industrie majeure aux Pays-Bas depuis 100 ans. Ce qui est nouveau, ce sont les fermes verticales, où des couches successives de plantes sont empilées dans des tours. Ces fermes d'intérieur à haute densité sont le résultat de changements de paradigme dans l'éclairage LED, les capteurs, l'IoT et l'automatisation.

Par exemple, les luminaires LED ont toujours été très chers, et les luminaires halogènes ou halogénures métalliques moins chers utilisés dans d’autres systèmes de culture génèrent trop de chaleur pour être utilisés dans des fermes verticales à haute densité : ils feraient cuire les plantes. Cependant, à mesure que la technologie s’est améliorée et que le prix des ampoules LED a baissé (selon Green, les coûts de base d’une LED ont diminué d’environ 90 % au cours des cinq dernières années, tandis que les coûts d’exploitation ont également diminué grâce à des rendements plus élevés), l’agriculture verticale est désormais une solution viable pour des régions comme le nord-est des États-Unis, qui compte une population massive mais un climat qui ne permet pas une culture toute l’année comme sur la côte ouest des États-Unis ou au Mexique.

Upward Farms élève des poissons de manière durable, sans hormones ni antibiotiques. L’eau des aquariums est pompée dans un bioréacteur, où des bactéries naturelles transforment les déchets de poisson (le fumier) en engrais. L’équipe d’Upward Farms a construit sur mesure des étagères industrielles contenant de longues étagères en forme d’étang, disposées en hautes tours, et l’eau riche en engrais est pompée dans ces étagères. Au-dessus de chaque étagère flottent des plateaux remplis de graines pour une variété de légumes à feuilles vertes, qui atteignent leur pleine croissance après 7 à 18 jours sous des ampoules LED, puis sont récoltées, lavées et emballées pour être mises en rayon le lendemain.

Un équilibre délicat

Recréer un écosystème entier en intérieur avec des équipements dans des espaces restreints est aussi difficile qu'il y paraît. L'équipe d'Upward Farms doit surveiller en permanence une variété de paramètres, des « signes vitaux » comme l'oxygène dissous dans les aquariums, aux conditions climatiques ambiantes qui déterminent la qualité et le rendement des plantes.

Avec tout ce qu'il faut surveiller, l'équipe utilise l'API PagerDuty Events pour se connecter à divers équipements qui capturent les conditions environnementales et la chimie de l'eau en temps réel afin d'optimiser ses opérations. Par exemple, si une pompe tombe en panne ou qu'un tuyau d'aération est obstrué, un déficit d'oxygène dans les aquariums peut entraîner un événement de mortalité au cours duquel des centaines de poissons meurent en quelques heures. Les plantes sont moins sensibles, mais si la température dans les piles de culture dépasse la plage idéale, cela peut avoir un impact sur la qualité et le rendement. Dans ces cas et d'autres, il est impératif que quelqu'un soit immédiatement alerté pour résoudre le problème. Upward Farms utilise PagerDuty pour acheminer les incidents vers les équipes appropriées pour qu'elles y répondent. Les alarmes de seuil environnemental sont dirigées vers les équipes d'agriculture et d'aquaculture tandis que les alarmes liées à l'équipement sont dirigées vers l'équipe informatique.

En fin de compte, ce sont les épiciers et leurs consommateurs qui en bénéficient, grâce à un nouveau niveau de fraîcheur, de qualité et de sécurité dans les denrées périssables les plus délicates comme les légumes-feuilles et le poisson.
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Vous souhaitez en savoir plus ? Michael Karlesky, directeur des logiciels et de l'électronique chez Upward Farms, fournit plus de détails sur l'utilisation de l'API Events de PagerDuty par Upward Farms Guide de mise en œuvre .