Isabelle Fréchette, agronome, conseillère en serriculture et en agriculture urbaine, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation
Les fermes verticales font partie des nombreuses avancées technologiques qui découlent des recherches conduites pour l'exploration spatiale. Ce mode de production s'est développé dans le cadre de recherches sur la production de nourriture pour les astronautes dans un espace clos avec un minimum d'eau et de substrat. L'objectif de la NASA était également d'utiliser des plantes pour fournir de l'oxygène aux astronautes et retirer le CO2 de l'air respiré par ceux-ci. En 1988, la chambre de production de biomasse du centre spatial Kennedy en Floride a été mise en fonction afin de tester différentes cultures. Sa configuration visant à optimiser la surface de production, 20 mètres répartis sur quatre niveaux, en a fait l'une des premières fermes verticales. Toutes ces recherches, financées par la NASA, ont permis la diffusion de centaines de publications scientifiques sur lesquelles s'appuient aujourd'hui les fermes verticales.
Mise à part la production en hauteur, les fermes verticales se caractérisent par l'utilisation exclusive d'un éclairage artificiel comme source lumineuse. Elles impliquent un contrôle serré de l'environnement (dont l'humidité et la température) et, généralement, une absence de sol. Les plantes poussent sur un substrat neutre, souvent en système hydroponique, et sont alimentées par des nutriments ajoutés à l'eau d'irrigation. Une autre technique alternative à l'hydroponie, l'aéroponie, consiste à fertiliser et à hydrater les plantes en les vaporisant avec un brouillard nutritif, sans substrat. L'aquaponie, qui allie l'élevage de poissons et la production végétale, est un autre système de production qui se développe au sein de cette industrie.
Le contrôle strict des conditions de production au sein de ces usines permet de produire des végétaux exempts de maladies et d'insectes et d'éviter ainsi l'utilisation de pesticides. Selon les études et les cultures, les rendements sont près de dix fois, ou plus, supérieurs à ceux obtenus en serre et de cent fois, ou plus, supérieurs aux rendements possibles en champ. En plus de leurs performances remarquables, les fermes verticales utilisent peu d'eau, s'établissent généralement près des consommateurs, diminuant ainsi les frais et les délais de livraison, et facilitent la mise en place d'un système de traçabilité. N'étant pas affectées par les saisons et les conditions météorologiques, ces exploitations ont l'avantage de générer un produit constant.
Le développement des diodes électroluminescentes (DEL) est l'un des principaux facteurs expliquant la concrétisation commerciale de fermes verticales dans les dernières années. Les lampes DEL présentent une consommation énergétique plus faible, un éclairage supérieur et la possibilité d'adapter le spectre lumineux aux besoins de chaque culture.
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En Montérégie, trois grandes fermes verticales ont annoncé s'être établies ou sont en voie d'être opérationnelles. À Vaudreuil, l'entreprise Ferme d'Hiver a inauguré, en novembre dernier, la première ferme verticale de fraises au Canada avec l'objectif de produire plus de 180 000 kg de fraises annuellement. Les Fermes urbaines Gigrow ont choisi d'ériger l'une de leurs installations à Varennes. Plus de 240 variétés de légumes feuilles et de fraises pourront être produits à l'intérieur de tambours rotatifs empilés sur cinq niveaux. De son côté, l'entreprise GoodLeaf établira à Longueuil une ferme verticale produisant des micropousses et de jeunes salades. La ferme devrait être fonctionnelle en 2023. Tous ces projets représentent des investissements de dizaines de millions de dollars.
Malgré les avancées en matière d'éclairage, les besoins énergétiques de ces exploitations sont élevés. Le Québec se positionne donc avantageusement face à cette industrie grâce à l'hydroélectricité qu'elle produit. Sous certaines conditions, le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation peut aider financièrement ce type d'entreprise grâce à deux programmes visant à accroître l'autonomie alimentaire des Québécois : le Programme de soutien au développement des entreprises serricoles et le Programme d'aide financière pour favoriser le développement des serres (pour des projets de plus de trois millions de dollars).
