Immaginate lo scenario uno: colossali robot autonomi alimentati a gas spazzano via ettari di terreno agricolo omogeneo.
Il cielo è annerito e puzza di smog. Gli alberi sono stati tutti abbattuti e non ci sono animali in vista. I pesticidi vengono spruzzati in eccesso perché gli esseri umani non si prendono più cura dell'agricoltura. Le macchine fanno il loro lavoro, producendo enormi quantità di cibo per nutrire la nostra popolazione in crescita, ma non è senza costi ecologici.
Oppure, immaginate lo scenario due: robot più piccoli coltivano appezzamenti "a mosaico" di molte colture diverse, lavorando attorno agli alberi, ai ruscelli e alla fauna selvatica del paesaggio naturale.
Sono alimentati da fonti di energia rinnovabile, come il sole, il vento o forse l'acqua. I prodotti chimici sono un ricordo del passato, perché i robot aiutano l'ecosistema a rimanere in armonia, quindi i parassiti e le erbacce sono tenuti a bada. In questo scenario l'agricoltura crea una sorta di futuristico Giardino dell'Eden, completo di cieli blu, verdi pascoli e aria pulita.
Da quale mondo vorreste che venisse il vostro cibo dall'agricoltura? Con questa ho vinto il premio "domanda retorica dell'anno".
Ad ogni modo, questi sono i due futuri immaginati da Thomas Daum, economista agrario dell'Università di Hohenheim, che si occupa di sicurezza alimentare e agricoltura sostenibile in luoghi come l'Uganda e il Bangladesh.
A luglio, Daum ha pubblicato un articolo su Trends in Ecology & Evolution che presentava queste due visioni: un'utopia ecologica o una distopia. Il suo obiettivo era di creare un dibattito. Il tema? Come la rivoluzione tecnologica in agricoltura (nota anche come Agricoltura 4.0) potrebbe plasmare il nostro futuro.
"L'agricoltura di oggi deve cambiare"
Daum è molto preoccupato che gli effetti dirompenti della tecnologia agricola sull'ambiente non ricevano sufficiente attenzione. Le strategie di mitigazione del cambiamento climatico delineate nell'accordo di Parigi non possono essere soddisfatte senza trasformare il modo in cui coltiviamo il cibo.
"Anche se cambi tutti gli altri settori", dice, "se non cambi l'agricoltura, mancheremo comunque quegli obiettivi".
Una situazione orribile
Anche in un mondo senza enormi robot agricoli, le pratiche agricole su larga scala stanno già cambiando l'ambiente. "L'agricoltura è intrinsecamente una modellazione intenzionale dell'ecologia di un luogo particolare", afferma Emily Reisman, geografa dell'ambiente umano presso l'Università di Buffalo.
E come modellazione ormai lascia parecchio a desiderare. Rimuoviamo la fauna selvatica, degradiamo il suolo, disboschiamo il terreno per coltivare meglio il cibo, spruzziamo prodotti chimici per allontanare parassiti e malattie.
Se a tutto questo aggiungiamo anche le tecnologie agricole il quadro peggiora, e non poco.
La natura al servizio delle macchine?
Macchine come trattori, mietitrici e droni per il monitoraggio delle colture richiedono generalmente ambienti controllati per funzionare in modo efficiente. Per questo i fattori imprevedibili devono essere eliminati il più possibile nell'agricoltura industrializzata.
Questo può significare anni di monocolture su campi perfettamente livellati con poche variazioni di crescita, che maturano frutti nello stesso momento. Può significare anche l'applicazione frequente di erbicidi, pesticidi e fungicidi per garantire l'uniformità.
"La standardizzazione è il risultato della nostra necessità di meccanizzare l'agricoltura," dice Patrick Baur, scienziato dei sistemi alimentari sostenibili dell'Università del Rhode Island.
Agricoltura, agroecosistema e l'intero processo di coltivazione vengono modellati per soddisfare le esigenze della macchina.
Patrick Baur
La biodiversità è in pericolo.
La coerenza ambientale necessaria all'agricoltura industrializzata ha contribuito in modo sostanziale alla perdita della biodiversità, della varietà della vita vegetale e animale necessaria per mantenere gli ecosistemi in equilibrio.
La biodiversità protegge la qualità dell'acqua, modera le temperature globali intrappolando la CO2 nel suolo (invece che nell'aria) e assicura che ci siano insetti per impollinare le colture, o predatori naturali per ridurre la presenza di parassiti.
Le macchine riducono drasticamente la diversità della vita degli insetti, della vita microbica e della flora e della fauna. Sono variabili da eliminare per funzionare in modo ottimale.
Ma perché abbiamo bisogno di macchine in agricoltura per produrre cibo?
È una questione di economia. Per stare al passo con le richieste sempre crescenti di una popolazione in crescita, l'agricoltura richiede sempre più lavoro. Il cibo è anche molto più economico di quanto non fosse in passato, costringendo gli agricoltori a produrre raccolti più alti con un profitto inferiore. Di conseguenza, se i lavoratori sul campo guadagnano meno e lasciano l'industria per opzioni più remunerative, gli agricoltori potrebbero rivolgersi sempre più alla meccanizzazione per colmare il divario.
Da incubo a utopia
Sostenere sia l'ambiente che la crescente domanda di cibo è un equilibrio difficile da trovare. Tuttavia, con l'avvento dell'intelligenza artificiale e dei dispositivi autonomi, le innovazioni agricole possono aiutarci ad adattarci al clima che cambia e a ripristinare la biodiversità piuttosto che minacciarla.
Anziché adattare l'ambiente per soddisfare le esigenze della tecnologia, potremmo programmare la tecnologia per soddisfare le esigenze dell'ambiente.
I robot "intelligenti" governati dall'apprendimento automatico potrebbero imparare a funzionare meglio in sistemi naturali e ricchi di biodiversità.
Cosa può fare l'agricoltura 4.0
Nel settore alimentare i robot stanno già decollando. Raccolgono fragole e lattuga, mungono perfino le mucche da latte.
Poiché funzionano in modo più efficiente, i robot possono svolgere compiti ecologici che sarebbero antieconomici se dovessero essere eseguiti a mano. Un esempio? Strappare una per una le erbacce anziché usare il diserbante.
La tecnologia potrebbe anche aiutare con la manutenzione delle siepi, che sono recinzioni naturali di arbusti o alberi selvatici piantati lungo il perimetro dei terreni agricoli.
I robot intelligenti possono anche essere più adatti per la coltivazione di più colture nello stesso campo, una pratica agricola sostenibile che incoraggia la salute del suolo e riduce i parassiti, ma è costosa e inefficiente con le tecnologie attuali.
Ma l'implementazione di robot in grado di svolgere questi lavori comporta delle sfide.
Per fare ciò che vogliamo e allo stesso tempo proteggere l'ambiente, i robot dovrebbero essere ancora più intelligenti dell'attuale generazione. Il che significa che costerà più soldi per progettarli.
Non solo: la costruzione e la manutenzione di queste macchine richiede anche risorse che drenano l'ambiente. Penso all'estrazione di minerali come rame e litio, per costruirle, energia per sistemi intelligenti e nuovi modi per smaltire i robot, poiché probabilmente avranno una durata limitata.
Cosa più importante, la visione di Daum di un'utopia ecologica potrebbe rivelarsi una distopia per i lavoratori umani.
Nel migliore dei casi, l'innovazione robotica potrebbe semplicemente non essere necessaria, perché gli esperti dicono che le fattorie su piccola scala con abbondante lavoro umano possono essere sia altamente produttive che ricche di biodiversità.
Nel peggiore dei casi, l'agricoltura 4.0 potrebbe esacerbare i problemi socioeconomici già presenti oggi nell'agricoltura e nelle industrie legate alla tecnologia.
La narrazione che aiuta la scienza
Trovo l'articolo di Daum davvero molto interessante (si è capito?) e in qualche modo insolito per una rivista accademica. Usa la narrazione di fantascienza come strumento per esplorare i limiti di ciò che è possibile.
Diversi suoi colleghi hanno apprezzato questo approccio per coinvolgere il pubblico in una conversazione su come può essere il futuro.
Si può arrivare a questo futuro di ecologia utopica? Per me si.
Alcuni degli elementi della sua visione utopica sono possibili, anche per le fattorie industrializzate che richiederebbero enormi robot per sostenere alti rendimenti. La cosa più importante è che prestiamo attenzione alle tecnologie e alle politiche agricole ora, altrimenti finiremo nell'altro scenario, quello brutto.
