虫や汚染のない高品質の野菜が海中で栽培できると信じますか?

5月3日発行のネイチャーニュースには、ネイチャー写真チームが選んだ今月のベスト科学写真であると主張する写真が掲載された。この写真は写真家ジャコモ・ドルランド氏が撮影したもので、今年の国際ソニーワールドフォトグラフィーコンペティションの環境部門で第3位を獲得した（下図）。

この写真は、イタリアのリグーリア州沿岸のノーリ村近くの海面下20フィートで撮影されたもので、そこには「ニモの庭」と呼ばれる水中農場が建設された。

奇妙なニモガーデンプロジェクトは、オーシャンリーフグループの創設者兼オーナーであるセルジオ・ガンベリーニ氏の思いつきで作られた探索プロジェクトです。当初、同社はダイビングプロジェクトの運営のみを行っていたが、セルジオ氏がアイデアを思いつき、2012年に海底で植物を育てるプロジェクトの開発を開始した。

当初の目的は、イタリアの海洋資源を活用し、条件が整っていないと思われる環境での栽培をいかに実現するかを模索し、規模拡大とコスト削減を実現し、将来的には海に近い乾燥地帯での栽培ソリューションを提供することでした。

彼らはすぐにそれをやりました。 2013年、セルジオ氏とその息子は自らプロジェクトを引き継ぎ、ダイビングスーツを着て建設を開始しました。彼らがやっているのは、海岸から約100メートル離れた深さ8メートルの海中にいくつかのプラスチックボールを固定し、ボールの中に小さな生物圏を形成して、野菜、花、その他の植物を栽培するというものだ。

この一見科学的な試みは、法的な障害に始まり、順調なスタートを切ったわけではなかった。環境保護上の理由から、イタリア政府はいかなる企業や団体にも水中に恒久的な施設を建設することを許可していません。何度もの調停の末、セルジオさんはついに水中農場を建設する許可を得たが、農場施設を水中に残せるのは1年のうち3か月間だけである。

これは恒久的な施設ではないようで、法的問題は解決されるものの、設計にはより大きな困難が伴います。なぜなら、これらの水中養殖施設は、海水の圧力や海流の影響に耐えるだけでなく、いつでも解体できなければならないからです。実験を繰り返した結果、水中農場を「エコスフィア」として設計することができました。彼らは鉄骨とプレキシガラスで6つの「エコ球」を作り、それを深さ8メートルの海底に鉄骨で固定した。

このプロジェクトは始まって以来、社会から疑問視されてきました。多くの人は、このようなプロジェクトはまったく無意味であり、海水にいくつかの植物を植えることは無意味であり、海の自然の美しさを破壊すると考えています。中には、これは策略、あるいは陰謀だと信じて悪意ある攻撃を仕掛ける者もいた。

しかしセルジオは動揺せず、当初の意図を貫いた。彼は、この探検が、特に土地が痩せていて作物の栽培が難しい海に近い地域にとって、将来の農業の拡大と持続可能性に大きな意義を持つだろうと信じていました。

解決すべき問題と水中植栽の利点 それでは、海水中に植物を植える場合の照明と灌漑システムをどのように解決すればよいのでしょうか。また、利点は何でしょうか。

実は、ニモガーデンに選ばれた海域は太陽光がたっぷりと降り注ぐ場所なのです。水中6〜8メートルでは、植物の光合成に必要な光が十分に得られます。光が不十分な冬や曇りの日には、研究者らは生態圏にLED照明を設置し、不足している自然光を人工光で補った。

灌漑に必要な淡水は、生物圏内の海水の蒸発によって自動的に供給されます。これらの球体は海底に固定され、空気で満たされています。球体内部の海水は球体内部の温度差により蒸発し、球体表面に凝縮します。内部に植えられた新鮮な植物は、水分補給のために球体の内壁に凝縮した水を頼りにしています。

私の理解では、これらの球体は底が閉じられていないようです。球体の上部は空気で満たされ、下部は海水で満たされています。このように、球体内の温度差により、海水は継続的に蒸発し、球体上で凝縮し、連続的に循環する小さな生態系を形成します。

球体内部にセンサーを設置し、管理者が生物圏内の湿度、pH値、温度、二酸化炭素濃度などを瞬時に把握できるようにしています。内部の高濃度二酸化炭素は植物の大好物です。ステロイドを摂取したかのように大量の二酸化炭素を吸収し、異常に急速に成長します。

水中農法の開発には少なくとも 2 つの大きな利点があります。1 つは温度が一定であることです。海水中では昼と夜の温度差は非常に小さいです。地中海北岸の大陸棚では、6月下旬の水温は25℃前後、球体内の気温は29℃まで上がり、野菜などの植物の生育に最適な気温となります。 2つ目は害虫がいないため、昆虫や寄生虫の影響を受けない環境で植物が繁茂できることです。

2 つ目のポイントは、もちろん、植える前に種子と土壌を適切に処理し、寄生虫や昆虫の卵を除去する必要があることですが、これは陸上ではできません。陸上ではいつでも虫や様々な寄生虫が侵入してきますが、海から隔離された水中ではそのような心配はありません。この種の野菜は、まさにオーガニックで、汚染がなく、健康的な食品です。

しかし、現在の法的制約により、ネモガーデンでは毎年5月から9月までしか実験を行うことができず、温室で栽培に成功した植物はバジル、レタス、イチゴ、豆などだけです。

開発の見通しと動向 ネモガーデンの成功は国際社会から幅広い注目を集め、熱い議論を巻き起こしました。いくつかの首都圏のチームから参加の申し出があったが、セルジオは非常に慎重だ。 2021年7月、Nemo GardenはドイツのSiemens社と提携し、事業の強みを大幅に強化しました。協力の開始時には、科学者、エンジニア、ダイバーを含む国際チームが結成されました。その使命は、既存の技術を改良し、段階的に工業化とコストの最適化を実現して、持続可能な代替食品の世界初の基盤を形成することでした。

現在、ネモガーデンは、温室の数を増やし、トマト、インゲン、キノコなど、湿気の多い環境での栽培に適した作物の品種を増やし、さらなる発展の可能性を探る計画を開始しています。同時に、セルジオは蓄積した技術に基づいていくつかの小さなバイオスフィアを製造し、水族館に販売し始めました。彼はまた、ニモガーデンと組み合わせた水中観光や観光プロジェクトも検討しています。

このように、将来的にNemo's Gardenは経済的利益を達成し、世界が模倣できるビジネスモデルになるかもしれません。長年の苦難を経て、この科学技術の花はすでに地を突き破り、旺盛な成長段階に入っていると予測できます。将来的には繁栄するでしょうか？待って見てみましょう。

長期的には、地球の気候変動は悪化傾向を示し、温室効果がますます顕著になり、陸上農業に大きな不確実性をもたらすことになると思います。海は地球の表面積の 70% を占めており、海水中では放射線や陸上では解決が難しい他の多くの問題を除去することができます。この広大な空間を真に活用して大規模農業を展開することができれば、地球人類にとって大きな恵みとなるでしょう。

したがって、私はこの種の探求を強く支持します。しかし、開発は厳しく管理・規制されなければなりません。放置しておくと、コストに見合わない結果となり、海洋生態系に回復不能な損害を与える可能性があります。どう思いますか？議論へようこそ。読んでいただきありがとうございます。

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