Une exploration approfondie de l’agriculture verticale et son impact mondial

L’avenir de l’agriculture change, en grande partie à cause de la population croissante qui, à son tour, exerce une pression importante sur l’écosystème de la production alimentaire. Cependant, résoudre ce problème uniquement par l’agriculture traditionnelle est insoutenable et potentiellement préjudiciable à l’environnement.

En fait, au cours des 40 dernières années, nous avons perdu un tiers de nos terres arables, c’est‑à‑dire les terres pouvant être labourées et utilisées pour cultiver des récoltes. Ce besoin urgent de solutions durables ouvre la voie à des pratiques agricoles révolutionnaires — parmi elles, l’agriculture verticale se démarque comme une frontière prometteuse. Et ici, nous examinerons comment cette approche innovante transforme notre façon d’aborder l’agriculture.

Qu’est‑ce que l’agriculture verticale ?

L’agriculture verticale est la culture de plantes dans des systèmes à étages empilés verticalement, contrastant avec les vastes terres plates généralement utilisées dans l’agriculture conventionnelle. En utilisant des surfaces verticales, les agriculteurs peuvent maximiser la production alimentaire tout en limitant l’utilisation des ressources. Elle comprend :

• Conteneurs d’expédition
• Gratte-ciel
• Entrepôts d’occasion
• Puits de mines abandonnés
• Serres

Dans l’agriculture verticale, les cultures sont cultivées en intérieur, d’où le terme parfois utilisé d’agriculture intérieure. Cette pratique nécessite le contrôle artificiel de la température, de la lumière, de l’eau, des gaz et de l’humidité. Et si l’équilibre délicat de ces composants n’est pas maintenu, il est possible de perdre toute la récolte, tout comme une ferme traditionnelle pourrait le faire en cas de sécheresse ou d’inondation.

Avantages de l’agriculture verticale

L’agriculture verticale, considérée comme une méthode de production alimentaire hautement efficace et durable, offre de nombreux avantages aux agriculteurs, aux consommateurs et au-delà :

Utilisation optimale de l’espace

Les méthodes d’agriculture traditionnelles nécessitent des hectares de terres arables fertiles, ce qui n’est pas une condition préalable aux techniques de culture verticale. Cette méthode utilise des structures en forme de tours pour faire pousser les cultures, permettant d’atteindre une productivité plus élevée sur une petite surface. De plus, ces cultures peuvent pousser dans toutes sortes d’endroits puisqu’elles utilisent des milieux sans sol et peuvent prospérer même dans des conditions climatiques défavorables.

Coût réduit

Comme les fermes verticales peuvent être construites en zones urbaines, leurs points de distribution sont facilement accessibles. Au lieu d’expédier à travers plusieurs pays et océans, comme dans l’agriculture traditionnelle, les producteurs peuvent installer des fermes à proximité des lieux où se trouvent leurs clients.

Outre les coûts de transport, cette méthode, qui dépend presque entièrement de la technologie, permet également d’économiser sur les coûts de main‑d’œuvre. Ainsi, en adoptant un mode de fonctionnement entièrement automatisé, une ferme peut réduire les coûts de main‑d’œuvre et obtenir un rendement plus élevé.

Production de cultures fiable

Grâce à son indépendance vis‑à‑vis des facteurs externes tels que la lumière du soleil, les saisons, l’eau et la superficie, l’agriculture verticale offre l’avantage d’une production de cultures fiable tout au long de l’année.

Et une fois les effets de la nature éliminés, il n’existe plus de « culture saisonnière ». Une production constante se traduit alors par un rendement global plus élevé.

Ne pas se soucier de l’impact des conditions météorologiques défavorables sur la qualité et la quantité de la production apporte également assurance et tranquillité d’esprit aux cultivateurs.

Efficacité énergétique

Les fermes verticales utilisent une combinaison de technologies pour favoriser la durabilité, telles que :

• Éclairage artificiel
• Réflecteurs métalliques
• Éclairage à LED
• Bacs rotatifs 

Les unités de génération d’énergie intégrées dans ces fermes réduisent parallèlement les coûts de consommation d’électricité. Elles peuvent également utiliser l’énergie excédentaire pour alimenter d’autres équipements commerciaux. De plus, en recourant aux méthodes de culture hydroponique, cette technique diminue la nécessité d’eau.

De plus, l’eau des systèmes hydroponiques reste non contaminée après utilisation, ce qui permet de la recycler et de l’employer dans les cycles de culture suivants, réduisant ainsi les dépenses et les déchets.

Sans pesticides 

Les fermes verticales utilisent généralement peu ou pas de pesticides chimiques. Les conditions soigneusement surveillées et contrôlées éliminent l’entrée de parasites ou de mauvaises herbes pathogènes. Cela réduit, à son tour, le besoin de produits de protection des cultures et, par conséquent, le produit final devient meilleur, plus sain et plus sûr à consommer, renforçant ainsi la sécurité alimentaire.

Respectueux de l’environnement

En réduisant massivement la quantité de combustibles fossiles, l’agriculture intérieure peut s’avérer bénéfique pour notre environnement. De plus, la localisation urbaine de ces fermes diminue la distance et les déplacements entre les fermes et les épiceries, réduisant ainsi leur empreinte carbone.

Raccourcir la chaîne d’approvisionnement signifie également que les aliments restent plus frais plus longtemps, générant moins de gaspillage alimentaire. Cette approche soutient la biodiversité, car elle ne nuit pas aux plantes et animaux environnants et peut même contribuer à leur croissance.

Risques professionnels minimisés

L’agriculture verticale n’est pas seulement respectueuse de l’environnement — elle réduit également le risque d’accidents liés à l’utilisation de grosses machines agricoles. Cela diffère de l’agriculture traditionnelle, qui comporte de nombreux risques pour la santé et la sécurité. Ainsi, sans machines lourdes ni produits chimiques utilisés pour l’agriculture intérieure, le risque de blessure est considérablement réduit.

Inconvénients de l’agriculture verticale

Compte tenu des nombreux avantages de l’agriculture verticale, il s’agit clairement d’une option remarquable pour résoudre bon nombre des problèmes agricoles actuels. Cependant, ce n’est pas une solution complète et elle comporte ses propres inconvénients.

Forte dépendance technologique

L’automatisation est la clé de l’efficacité dans l’agriculture verticale. Les logiciels, la science des données et la robotique sont parmi les technologies utilisées dans ces fermes pour surveiller les cultures et créer des conditions de croissance optimales telles que l’éclairage, l’humidité et la température.

Cela rend l’agriculture verticale fortement dépendante de la technologie, ce qui oblige les agriculteurs à réaliser d’importants investissements dans diverses technologies et équipements. Si un seul équipement tombe en panne, cela peut perturber l’ensemble du processus de culture et, par conséquent, réduire la production. De plus, la technologie de cette jeune industrie n’est pas encore mature.

Coûts initiaux et opérationnels élevés

L’agriculture verticale est simplement une entreprise coûteuse — dès le départ et à chaque étape du processus, elle nécessite une somme importante d’argent. Cela comprend les terrains en zones urbaines, généralement très chers, ainsi que les équipements tels que les ordinateurs, les systèmes de contrôle climatique, les étagères, les conduites d’eau, les éclairages à LED, etc.

La majeure partie des coûts totaux de production des fermes verticales provient de la consommation d’énergie et des coûts d’éclairage. Ensuite, il faut du personnel expert pour s’occuper de la ferme ainsi que de la santé des plantes.

Les coûts d’exploitation, cependant, dépendent largement de la méthode de culture employée, car les systèmes géoponiques, hydroponiques et aéroponiques ont chacun leurs exigences. Néanmoins, le coût des équipements d’agriculture intérieure devrait chuter de façon spectaculaire à mesure qu’ils gagnent en popularité et que la technologie progresse.

Entretien élevé

Si l’idée de cultiver des plantes en ville semble attrayante, l’infrastructure pour le traitement direct de la récolte fait généralement défaut et doit souvent être transportée. De plus, l’agriculture dans des conditions environnementales contrôlées entrave la pollinisation naturelle, nécessitant l’adoption d’une tâche coûteuse et délicate de pollinisation manuelle.

En outre, les fermes verticales nécessitent une surveillance continue, ce qui implique le remplacement ou l’entretien des composants défectueux et une attention particulière lors du nettoyage et de la désinfection des plantes afin d’éviter le risque d’infestation parasitaire.

Mais ce n’est pas tout. Cette technique, jusqu’à présent, n’est rentable que pour un petit nombre de plantes. Le coût relativement élevé de la culture d’une plante en agriculture verticale signifie que les aliments bon marché ne sont tout simplement pas rentables, et seuls ceux à fort potentiel économique devraient être choisis.

De plus, il faut satisfaire toutes les exigences de l’agence locale de santé ou de régulation, et si cela est fait sans notification préalable, cela peut entraîner de lourdes sanctions.

Popularité de l’agriculture verticale

Le marché mondial de l’agriculture verticale connaît une croissance constante, parallèlement à l’augmentation de la taille de la population et à la popularité croissante de la vie en villes. En 2022, le marché de l’agriculture verticale atteignait environ 5,6 milliards de dollars et devrait dépasser 35 milliards de dollars d’ici 2032, selon Statista. Cette hausse de la valeur du marché devrait être largement alimentée par la popularité des aliments biologiques.

Ainsi, l’agriculture verticale gagne progressivement en adoption à l’échelle mondiale, bien qu’elle soit encore à ses débuts et ne soit pas répartie uniformément sur le globe.

Les États‑Unis sont actuellement en tête de l’adoption de l’agriculture verticale, possédant le plus grand nombre de fermes verticales, Bowery Farming étant la plus grande exploitation verticale du pays. L’Amérique du Nord est également le principal actionnaire du marché mondial de l’agriculture verticale et devrait afficher un TCAC de 28,9 % entre 2023 et 2031, selon Straits Research.

En Asie, des fermes verticales existent dans plusieurs pays tels que le Japon, la Chine, Singapour, la Corée du Sud, Taïwan et la Thaïlande. YesHealth iFarm, basé à Taïwan, est l’une des plus anciennes fermes verticales du monde, et son installation à Taoyuan City est la plus grande ferme verticale intérieure d’Asie.

En Europe, le Royaume‑Uni, la France, l’Allemagne et les Pays‑Bas sont à la pointe de cette adoption. Le continent devrait connaître un TCAC de 26,7 % au cours des huit prochaines années. Au Royaume‑Uni, Jones Food Company exploite la plus grande ferme verticale d’Europe, couvrant plus de 5 000 m². Le centre d’innovation de pointe est situé près de la ville de Bristol et travaille à la culture de fleurs, fruits, légumes et même de vignes à l’échelle commerciale. Grâce à sa ferme verticale, l’entreprise vise à mettre fin à la dépendance du Royaume‑Uni aux aliments importés.

Quant au Moyen‑Orient, le Koweït et les Émirats arabes unis sont en tête, Badia Farms aux ÉAU prévoyant de réduire à elle seule la consommation d’eau du pays et de diminuer considérablement l’importation de légumes, tandis qu’au Koweït, NOX Management a ouvert la première ferme intérieure à grande échelle.

Entreprises d’agriculture verticale 

Alors que l’agriculture verticale gagne en traction et devrait croître de manière substantielle, le marché voit l’émergence d’entreprises utilisant cette technique. Jetons un œil à quelques noms de premier plan dans ce domaine :

1. AeroFarms 

Cette entreprise technologique agricole de premier plan se concentre sur la révolution de l’agriculture en développant des solutions de culture durables, efficaces et évolutives. AeroFarms cultive une large gamme de légumes à feuilles, dont la laitue, le chou frisé, la roquette et les micro-pousses. L’entreprise utilise l’intelligence artificielle (IA) et la biologie végétale pour améliorer la façon dont les produits frais sont cultivés et distribués localement et mondialement.

Basée à Abu Dhabi, l’entreprise s’est associée à des géants américains de la distribution tels que Whole Foods et Walmart pour vendre ses légumes à feuilles. AeroFarms est également la première entreprise d’agriculture intérieure reconnue comme B Corporation certifiée, et elle a créé une technologie aéroponique offrant des conditions de croissance idéales pour les plantes. L’entreprise devait devenir publique après sa fusion avec Spring Valley en 2021 dans une transaction qui aurait valorisé la société à 1,2 milliard de dollars, avant d’abandonner le projet plus tard la même année.

2. CubicFarms

Le système HydroGreen Grow et les technologies HydroGreen Automated Vertical Pastures de CubicFarms, basée au Canada, permettent aux agriculteurs de cultiver en intérieur une alimentation fraîche et nutritive pour le bétail, de manière fiable et constante.

Elle possède une capitalisation boursière de 5,7 millions de dollars, et son cours d’action (CUBXF) s’échange actuellement à 0,0269 $, en baisse de 10,3 % depuis le début de l’année. Le BPA (TTM) de l’entreprise, bénéfice par action sur les douze derniers mois, est de -0,20, et le ratio cours/bénéfice P/E (TTM) est de -0,13. Au deuxième trimestre 2023, l’entreprise a déclaré un chiffre d’affaires de 3,3 millions de dollars.

3. AgriCool

Cette start‑up française de technologie agricole cultive des fruits et légumes locaux et sans pesticides, notamment des fraises, du persil, du basilic et de la coriandre, dans des fermes urbaines.

AgriCool utilise un système d’eau en boucle fermée pour offrir des conditions de croissance optimales, des éclairages à LED pour réguler l’intensité et le spectre lumineux, et des conteneurs d’expédition recyclés appelés « cooltainers » pour produire des aliments sans aucun conservateur.

La société a levé 41,9 M$ au cours de cinq tours de financement, sa valorisation atteignant 38,36 M$ en juillet 2017. Le dernier afflux de fonds provient d’une vente d’actifs le 2 juin 2022.

4. Bowery Farming

Bowery Farming utilise l’agriculture verticale intérieure pour produire des cultures allant des fraises à la laitue et autres légumes verts, disponibles à la vente chez Walmart, Safeway, Whole Foods, FreshDirect et Amazon.

Sa technologie propriétaire intègre logiciels, matériel, capteurs, IA, systèmes de vision par ordinateur, modèles d’apprentissage automatique et robotique pour surveiller chaque culture et alerter les agriculteurs lorsqu’il est temps de récolter. L’entreprise possède trois fermes verticales dans le Maryland, le New Jersey et la Pennsylvanie.

Bowery a levé au total près de 631 millions de dollars lors de neuf tours de financement, le dernier de 8,4 millions de dollars en février 2022, selon CB Insights. La valorisation de l’entreprise en mai 2021 était de 2,3 milliards de dollars.

5. Agrify Corporation

Avec une capitalisation boursière de 2,647 millions de dollars, Agrify Corporation (NASDAQ : AGFY) propose des unités d’agriculture verticale ainsi que le logiciel SaaS Agrify Insights. L’entreprise vend également des lampes de culture à LED et des purificateurs destinés au secteur du cannabis.

Son action est actuellement en baisse de 75 % cette année, s’échange à 1,63 $, et son chiffre d’affaires déclaré sur les douze derniers mois s’élève à 77,64 millions de dollars.

6. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings est une société cotée en bourse (NASDAQ : HYFM) qui fabrique et distribue des équipements et fournitures tels que des lampes de culture à haute intensité et des solutions de contrôle climatique pour l’agriculture verticale. Elle possède neuf centres de distribution : six aux États‑Unis, deux au Canada et un en Espagne.

La société, dont la capitalisation boursière est de 45 millions de dollars, voit son action s’échanger actuellement à 0,99 $, en baisse de 36,7 % depuis le début de l’année (YTD). HYFM a atteint son plus haut niveau historique d’environ 95,50 $ début 2021. Par ailleurs, son BPA (TTM) est de -1,96, le ratio P/E (TTM) de -0,51, et le ratio prix/ventes (TTM) de 0,17. Au deuxième trimestre 2023, l’entreprise a déclaré des ventes nettes de 63,1 millions de dollars et un EBITDA ajusté de 2,5 millions de dollars.

Réflexions finales

Comme nous l’avons vu, l’agriculture verticale est prête à transformer le paysage agricole, offrant des produits frais locaux et contribuant à augmenter la production alimentaire alors que la population mondiale dépasse les 8 milliards en 2023.

Si le temps et l’argent restent les principaux obstacles, ceux qui s’engagent dans l’agriculture verticale peuvent bénéficier d’un avantage de démarrage précoce pour maximiser le rendement tout en utilisant au minimum les ressources naturelles.