Une agriculture bio et de proximité ... Ces tours - selon leurs promoteurs - permettraient un meilleur contrôle de l'environnement des plantes, de réduire leur stress hydrique, d'offrir aux plantes ce dont elles ont besoin quand elles en ont besoin, en limitant donc fortement ou totalement les besoins en insecticides s, herbicides et engraiss chimiques. Les partisans de ces tours estiment que l'agriculture biologiques verticale serait probablement le mode de production et de stratégie de marketing le plus pratique. - un moyen de diminuer les consommation d'eau par l'agriculture ; Selon leurs promoteurs, l'environnement contrôlé de ces tours permet de recycler des eaux urbaines et d'économiser et recycler l'eau utilisée dans les cultures, dont en récupérant la vapeur produite par l'évapotranspiration des plantes. La ferme produirait des fruits et légumes par culture hydroponique ou aéroponiques (permettant de mettre plusieurs couches de cultures par étages), ainsi que des champignons comestibles et des algues toute l'année. Certains projets intègrent des animaux et produits animaux (poulets et des œufs, poisson ou cochon).

• Objectif 

Selon les projets, les objectifs peuvent varier  :

• une solution possible aux problèmes de faim dans le monde (La FAO promeut une agriculture urbaine), tout en créant des emplois locaux et en fournissant des produits frais à la population locale.
• une solution pour répondre au manque de terres cultivables (car la ferme verticale est généralement imaginée comme étant construite dans un tissus urbain). Cela pourrait réduire la déforestation, la désertification et d'autres conséquences de l'extension de l'agriculture intensive ou extensive sur des biomes de plus en plus dégradés, pollués et écologiquement fragmentés par cette agriculture et les routes qu'elle nécessite.
• un moyen de recycler en boucle courte et locale certains déchets organique solides ou liquides (après méthanisation ou compostage) des produits fermentescibles, eaux usées..)
• un moyen de diminuer l'empreinte écologique d'un quartier (ou éco-quartier) en le rendant pour partie autarcique pour l'alimentation, et en diminuant les besoins en transports routier ou ferroviaire.
• une contribution à l'amélioration de la qualité de l'air urbain (pompe à CO₂, production d'oxygène natif par les plantes cultivées.. )
• une diminution des contributions de l'agriculture aux changements climatiques (permis par de moindres émissions de carbone, voire par une absence totale d'utilisation de combustibles fossiles, dans les projets les plus poussés). Les besoins en réfrigération pourraient aussi être fortement diminués par des boucles courtes (du producteur au consommateur). Le labour, les modes lourds de plantation et de récolte par des machines dépendantes des combustibles fossiles serait éliminé.
• une agriculture bio et de proximité ; Ces tours - selon leurs promoteurs - permettraient un meilleur contrôle de l'environnement des plantes, de réduire leur stress hydrique, d'offrir aux plantes ce dont elles ont besoin quand elles en ont besoin, en limitant donc fortement ou totalement les besoins en insecticides, herbicides et engrais chimiques. Les partisans de ces tours estiment que l'agriculture biologiques verticale serait probablement le mode de production et de stratégie de marketing le plus pratique.
• un moyen de diminuer les consommation d'eau par l'agriculture ; Selon leurs promoteurs, l'environnement contrôlé de ces tours permet de recycler des eaux urbaines et d'économiser et recycler l'eau utilisée dans les cultures, notamment en récupérant la vapeur produite par l'évapotranspiration des plantes .
• un moyen de diminuer le risque sanitaire. L'agriculture verticale étant pratiquée dans un environnement intérieur très contrôlé, ses promoteurs estiment qu'elle pourrait contribuer à diminuer l'incidence de nombreuses maladies infectieuses ou émergentes qui sont acquises à l'interface agriculture - environnement/eaux polluées). Un moindre usage de pesticides devrait se traduire par une amélioration de la santé et de la santé reproductive, mais ceci reste une théorie à ce jour non expérimentée.
• un moyen de contribuer à protéger la biodiversité, voire de mettre un terme à l'extinction de masse. Certains estiment que de telles tours, si elles étaient assez nombreuses permettrait un retrait de l'activité humaine de vastes régions de la surface de la terre, permettant ainsi de ralentir et, éventuellement, mettre fin à l'actuelle crise écologique anthropique d'extinction massive, en rendant des terres à la nature afin que les services écosystémiques puissent s'y restaurer. L'agriculture verticale pourrait-être la seule façon de rétablir suffisamment de terres comme habitats pour la faune, la flore, les champignons, bactéries, etc leur épargnant l'extinction, tout en continuant à maintenir de grandes populations humaines pouvant ainsi profiter des services rendus par les écosystèmes.

L'agriculture conventionelle est très perturbatrice pour la faune sauvage qui vit dans et autour des terres cultivées. En comparaison, l'agriculture verticale entraînerait très peu de destruction d'insectes et autres animaux lors des labours, traitements chimiques, récoltes etc.

• Projets 

Ce concept s'est d'abord fait connaître du grand public par un article de Lisa Chamberlain dans le New York . Depuis 2007, des articles ont été publiés par le The New York Times , U.S. News & World Report  Popular Science  et Maxim, entre autres. Le concept a plusieurs fois aussi été présenté lors de reportages télévisés.

Des premières fermes verticales sont évoquées comme projets à Las Vegas (Nevada), à Incheon (Corée), à Abou Dabi et Dubai (Émirats arabes unis), à Nashville (Tennessee) ou encore dans la future ville écologique de Dongtan, en Chine.

Des projets de fermes verticales à bas coûts commencent également à apparaitre dans les pays en voie de développement comme le Burkina Faso où un projet de tour maraîchère de 400m² basé sur le système Courtirey va être réalisé dans la ville de Toussiana

• Caractéristiques d'une ferme verticale 

Despommier estimait qu'en utilisant les technologies disponibles en 1999, une ferme verticale occupant la place îlot urbain, et haute de 30 étages pourrait alimenter 10.000 personnes. Des fermes verticales d'au moins 200 mètres (pour 30 à 40 étages) sont techniquement plausibles. Elles visent un rendement 4 à 5 fois supérieur au rendement moyen de l'agriculture actuelle. Des capteurs situés dans le plafond de chaque étage pourraient même recueillir l'évapotranspiration des plantes pour produire de l'eau pure. Les sous-sols pourraient également servir au traitement des eaux usées en installant une unité de traitement des eaux, incluant éventuellement un dispositif de méthanisation (par exemple dans le sous-sol, source d'énergie, le CO₂ étant ensuite réutilisé comme "engrais gazeux" pour les plantes.

structure modulaire autoportante permettant le jardinage en étage

société Courtirey en Haute-Savoie - Jean-Claude Rey

http://www.courtirey.com/

> Les avantages du jardin à étage

• Optimisation et contrôle de l'eau, qui est gérée en circuit semi-fermé.

• Autonomie par énergie photovoltaïque (des panneaux sont positionnés sur le toit).

• Surface au sol optimisée et travail amélioré.

• Retour à la culture raisonnée de proximité.

• Protection des cultures (à l'abri des pluies diluviennes et des insectes, grâce à des filets, serre).

• Le concept est développé en unité de dimensions différentes pour des exploitations variées. Le plus petit pour particulier en appartement : "Jardin pour balcon". Ensuite : "jardin-villa", "jardin-village" et la tour agricole. Cette dernière peut s'élever jusqu'à 25 mètres.

• La gestion informatique de l'ensemble des paramètres du jardin peut être intégrée avec un suivi via Internet. Mieux encore, la version domotique avec des systèmes automatisés qui assurent la gestion.

• Tout est envisageable : maraîchage, pousses, semences, spiruline...

La première tour agricole devrait être installée à Toussiana au nord du Burkina Faso. Une commune rurale de quelque 17 000 âmes.

Deux prix, une médaille d'or... comme prévu, le jardin en étage de Jean-Claude Rey a impressionné le jury du 37e salon des inventions de Genève. "Un jardin en étages de 400 m² au sol équivaut à un jardin traditionnel de 1 500 m²"

Dans son petit atelier, trône la maquette d'un jardin qui devrait révolutionner l'agriculture en Afrique ! Bien que très réservé, Ramon Aliaga présente sa réalisation avec une juste fierté. Le projet était d'envergure, parti d'une «histoire incroyable». Celui par qui tout est arrivé est son beau-frère, Jean-Claude Rey. Il y a moins d'un an, il a conceptualisé un jardin en étage dont la fonction est d'optimiser la culture dans les pays émergents. « D'un cycle de culture, on passe à quatre dans l'année. Le concept s'avère aussi très adapté pour la culture des semis » relève-t-il.

Autant d'affirmations qui ont été validées par les premiers intéressés rencontrés au Burkina Faso, d'où Jean-Claude Rey et son neveu Didier Aliaga reviennent tout juste. « Nous avons contacté des petits maraîchers, les producteurs de coton et même les politiques locaux. Ils sont emballés ! »

Des perspectives de développement, notre inventeur les multiplie. « Aujourd'hui, il faut convaincre les financiers. » Premier outil : la réalisation d'une maquette.

> Une maquette pour convaincre

« Une maquette, c'est au bas mot une dépense de 10 000€.» Jean-Claude Rey pense tout suite à son beau-frère Ramon, qui nourrit une passion pour la réalisation de maquettes de bateaux ou d'avions. Joaillier-bijoutier qui exerça durant plus de vingt ans chez Piaget à Genève, l'expert a relevé le défi ou plutôt les défis puisque ce ne fut pas une mais deux maquettes qu'il dut réaliser. « L'affaire n'était pas si simple car bien qu'ayant à sa disposition des plans très précis, il lui fallut trouver des solutions techniques, s'interroger sur les matériaux à utiliser et la manière dont elle devait être montée.» Durant plusieurs mois, Ramon s'isole 8 heures par jour dans son atelier qui tient du laboratoire avec tous les outils parfaitement alignés et son extrême propreté. Reflet de la personnalité !

> Une affaire de famille

Il s'en tira avec maestria. Les maquettes sont réalisées comme de véritables bijoux, avec un souci du détail et une perfection dans la réalisation. La première fut de son aveu la plus compliquée à concevoir. « Il fallait faire fonctionner le système d'arrosage automatique, la récupération d'eau et le monte-charge.» Monique, son épouse, a aussi oeuvré à sa confection en trouvant les éléments figurant les plantes ou encore en dénichant les personnages qui sont à l'échelle. Le résultat est étonnant et permet de saisir immédiatement l'intérêt du concept du jardinage en étage. Jean-Claude Rey partage avec ses proches l'aventure et confie volontiers que sans le soutien discret de son épouse, Marie-Alice, il n'aurait peut-être pas tenter cette belle aventure.

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> Le principe est simple : pour optimiser la culture et maîtriser les phénomènes extérieurs, il faut développer en hauteur plutôt qu'en linéaire. "Un jardin en étages ou tour agricole de 400 m² au sol est équivalent à un jardin traditionnel de 1 500 m²". Autre fondamental, l'unité est complètement indépendante.

Pour comprendre les subtilités du concept, il faut suivre Jean-Claude Rey dans un descriptif pointu qui révèle un système complexe pensé dans le moindre détail. "L'eau est gérée en circuit semi-fermé. Dans la partie basse, est aménagé un réservoir. Via une pompe alimentée par l'énergie produite par les panneaux photovoltaïques, elle est distribuée au pied de chaque plant au compte-gouttes. Récupérée, l'eau est ensuite renvoyée dans la citerne après filtration". Même gestion rationnelle de la terre qui est conditionnée dans des bacs d'un mètre par 0,60 de large contenant 0,40 de hauteur de terre. L'utilisateur peut les placer et replacer en fonction de l'évolution des cultures, voire mettre au repos la terre. "Ils sont alors entreposés dans la partie basse, dans un espace à l'abri de la lumière".

> La lumière justement : un puits central permet un "arrosage" optimum. Inversement pour limiter la brûlure des rayons du soleil, voire les effets d'une pluie trop agressive ou l'appétit glouton d'insectes volants... des filets protecteurs sont positionnés.

Conclusion : "Ce concept est un moyen moderne, économique, biologique et durable du travail de la terre à l'ancienne avec un retour vers une agriculture raisonnée de proximité". Et surtout vraie gageure pour les pays africains, il permet de multiplier par quatre les cycles de culture.

La présentation de son "bébé" au grand public n'est qu'une étape dans la stratégie de lancement pensée par Jean-Claude Rey et ses proches. Car derrière le projet, toute la famille Rey fait bloc. Épouse bien sûr, mais aussi sœur, beau-frère, neveux et nièces ; chacun est investi. La petite entreprise promet de faire un beau pied de nez à la crise.

Le brevet déposé, notre inventeur a tapé aux portes. Ministère de l'agriculture : "Les ingénieurs du Cirade (*) m'ont apporté leur concours". Ensuite, le conseil régional. Fin mars, Jean-Claude Rey bouclait son deuxième voyage au Burkina Faso avec une délégation rhônalpine. "Nous avons rencontré les autorités locales, des maraîchers et des financeurs". Résultats : les perspectives s'annoncent très positives. Danone est aussi sur les rangs via sa branche Communities. Autant de contacts qui devraient sous peu déboucher sur du concret, auxquels s'ajoutent ceux, très nombreux glanés au cours du salon des inventions de Genève. Commentaire de l'intéressé : "Incroyable !"

Mais l'homme est prudent. "Il ne faut pas seulement apporter un outil pour améliorer les conditions de vie dans ces communautés de maraîchers mais s'inquiéter de la manière dont il va être exploité". Dans sa tête, le souci d'apporter un "plus" et non pas un élément de déstabilisation qui profiterait à quelques individus et pas la communauté. Car ce jardin pour être véritablement extraordinaire doit porter une ambition humanitaire.

Au-delà de la production maraîchère, les tours intéressent des organisations non gouvernementales : ce pourrait être un bon moyen de cultiver rapidement et localement de la spiruline, dans les pays qui souffrent de malnutrition. Cette micro-algue riche en protéines peut produire d'efficaces compléments alimentaires

• Production 

Elle produirait des fruits et légumes par culture hydroponique ou aéroponique (permettant de mettre plusieurs couches de cultures par étages), ainsi que des champignons comestibles et des algues toute l'année. Certains projets intègrent des animaux et produits animaux (poulets et des œufs, poisson ou cochon).

• Débats et critiques 

Parce que des surfaces ou bassins de cultures empilés verticalement manqueraient de lumière naturelle équivalente à celle qui alimente une surface équivalente en milieu agricole rural, une tour agricole nécessiterait un apport important de lumière sous forme d'éclairage artificiel, ainsi que dans certains pays, du chauffage toute ou partie de l'année. Des critiques estiment que les frais d'éclairage artificiel des cultures poussant dans les étages inférieurs seraient rhédibitoires pour un projet rentable. En fait, certaines cultures sous serres (ex : tomates aux Pays-Bas) se pratiquent depuis plusieurs années déjà toute l'année, et sous un éclairage artificiel maintenu toute la nuit.

Les partisans d'une « agriculture verticale » doivent encore montrer que les coûts de production (incluant la production d'énergie à partir de sources renouvelables) pourraient être équilibrés par les économies faites sur les coûts de production et surtout de transport des filières agro-alimentaires existantes.

Despommie estime que des cultures hydroponique ou aéroponique bien conduites, associées à la production d'énergies renouvelables locales (éolienne et solaire) et au recyclage des matériaux de production (dont en particulier l'eau) permettraient une forte augmentation de productivité, mais il reste à démontrer que ce type d'agriculture ne favoriserait pas certains parasites ou certaines maladies des plantes. Il estime que si la culture se faisait toute l'année, la productivité serait 5 à 6 fois plus élevée, et jusqu'à 30 fois pour certaines cultures (fraises par exemple).

• VIDEOS

• www.eco-tower.fr Le grand projet urbain et architectural durable. La Tour Vivante, une tour ecologique autonome. Une "vertical Farm" HQE a energie passive conçue par l'agence d'architecture soa architectes : www.ateliersoa.fr. Immeuble de grande hauteur HQE "green tower". Animation video numerique.

http://www.youtube.com/watch?v=kbqs9L9IMvk

• Vertical gardening : http://www.EasiestGarden.com

This is a system we designed to grow vertical gardens in less than 4 square feet that is easy to build, easy to maintain, and most of all affordable! Very little technical skill is required, and with a very affordable investment, a basic knowledge of tools and a few hours you can build a vertical garden to grow dozens of pounds of strawberries, lettuce and herbs right on your patio!

http://www.youtube.com/watch?v=Yra0g5uOXhQ

• Urban Farming Grows Up :Discovery-News.com: Discovery's Matt Danzico investigates vertical farming, an agricultural concept aimed at growing food and raising animals in skyscrapers in city centers.Check out more science news stories at http://www.discovery-news.com

http://www.youtube.com/watch?v=Scs2SIeIkkM

• Liens

• Urban Vertical Farm / Tour Vivante

Le projet de Tour Vivante mené par l’agence soa architectes est un concept de ferme urbaine verticale associée à un programme mixte d’activités et de logements. Cette étude s’adresse aux centres urbains nationaux et internationaux.
La séparation entre ville et campagne, urbanisme et espaces naturels, lieux de vie, de consommation, et espaces de production alimentaire est de plus en plus problématique pour un aménagement durable du territoire. L’idée séduisante d’une ville extra dense opposée à un paysage naturel ne va pas aujourd’hui sans la création de gigantesques surfaces cultivées ou d’élevage industriel indispensables à l’homme. Les territoires de production alimentaire en constant développement depuis les débuts de la civilisation sont de plus en plus néfastes pour la biodiversité, les écosystèmes, la pollution chimique des sols, tout en détruisant le poumon végétal des forêts.

Ces territoires hors des centres urbains donnent lieu à des paysages de plus en plus inqualifiables stimulant l’étalement urbain et polluant l’atmosphère par des réseaux de transports et d’approvisionnement alimentaire proportionnels à la croissance urbaine.
La cité, si on l’appel encore ainsi, se répand fatalement sur le territoire avec ses zones de production et de consommation horizontales extraites du cœur de la ville (commerces, usines, stockages, serres…), fortement consommateurs d’espace.
Pourtant, toujours plus maîtrisés et plus performants, les productions agricoles et l’élevage sont techniquement de moins en moins contraints au système horizontal.
Pourquoi dès lors, des fermes urbaines ne trouveraient pas leur place au coeur de l’urbanité ?

Le concept de la Tour Vivante vise à associer la production agricole, habitation et activités dans un système unique et vertical. Ce système permettrait de redensifier la ville tout en lui apportant une plus grande autonomie vis-à-vis des plaines agricoles, réduisant du même coup les transports entre territoires urbains et extra-urbains. La superposition encore inhabituelle de ces programmes permet enfin d’envisager de nouvelles relations fonctionnelles et énergétiques entre culture agricole, espaces tertiaires, logement et commerce induisant de très fortes économies d’énergies.

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• Sources

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ferme_verticale

http://www.habiter-autrement.org/13.jardins/05_jard.htm