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Ocean Reef
Nemo's Garden, el primer huerto submarino de plantas terrestres
Ciencia | Día Mundial de los Océanos

Nemo's Garden, el primer huerto submarino de plantas terrestres

Seis cápsulas transparentes, con un centenar de semilleros y llenas de 2.000 litros de aire cada una, cobijan frutas y verduras en pleno mar Mediterráneo

Miércoles, 8 de junio 2022

Buceando, buceando. Así fue como a Sergio Gamberini, fundador de Ocean Reef Group, una empresa de equipos de buceo y esnórquel, se le ocurrió unir sus dos pasiones, la jardinería y el buceo, y crear un huerto submarino en pleno mar Mediterráneo. Concretamente, en la Bahía de Noli, en Liguria (Italia). Lo llamó Nemo's Garden, y desde entonces allí crecen tomates, fresas, rábanos, albahaca, menta, orégano y otras plantas de temporada.

El primer experimento se realizó en 2012. Diez años después, el jardín cuenta con seis cápsulas formadas por semiesferas de plástico acrílico trasparentes, con una capacidad aproximada de 2.000 litros de aire, ancladas al fondo del mar por 28 cadenas, a profundidades de entre 5 y 10 metros.

El proyecto es pionero en crear un sistema agrícola alternativo y sostenible que pretende dar solución al acuciante problema de los pesticidas y la escasez de agua en la agricultura industrial. «La agronomía moderna, el fitomejoramiento, los agroquímicos como los pesticidas (cuyo empleo actual es de 2,5 millones de toneladas anuales en todo el mundo), los fertilizantes y las mejoras tecnológicas, han aumentado el rendimiento de los cultivos, pero al mismo tiempo han causado daños ecológicos generalizados y efectos negativos para la salud humana», recogen los propulsores de Nemo's Garden en su web.

El ecosistema cerrado creado dentro de estas biosferas está preservado frente al ataque de los parásitos, por lo que no es necesario el uso de pesticidas, lo que significa que es un ambiente ecológico. Por su parte, los fertilizantes empleados son de origen natural.

En cuanto al problema de la escasez de agua, la agricultura representa el 70% del consumo de agua dulce en todo el mundo, por lo que nos enfrentamos al desafío de producir más alimentos para una población mundial creciente. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), dentro de 20 a 30 años habrá que alimentar a 9.000 millones de habitantes en nuestro planeta, pero con recursos hídricos más reducidos y sometidos a las inclemencias del cambio climático. Por tanto, la apuesta por un sistema submarino de la agricultura se muestra como una alternativa interesante, especialmente para regiones costeras que se ven afectadas por sequías frecuentes o donde la tierra es escasa, como Las Maldivas, pues estas granjas submarinas solo necesitan una fuente externa de agua al inicio del crecimiento de las plantas.

¿Cómo funciona?

En el interior de cada una de las seis cápsulas que forman el Nemo's Garden crecen unas 90 plantas, que se cultivan hidropónicamente, es decir, sin tierra (en este caso utilizan lana de roca, un tipo de sustrato muy empleado en horticultura), en un ambiente controlado. El sistema consiste en un tubo de 10 metros de longitud relleno de sustrato de lana de roca, donde se colocan las semillas, situado en cada una de las biosferas en forma de espiral descendente. Este tubo se conecta con un tanque situado en la parte más baja de las biosferas, donde están el agua condensada y los fertilizantes. Gracias a un sistema de bombeo, esta nutritiva mezcla llega a la parte superior del tubo y desde allí desciende por la fuerza de la gravedad.

Las condiciones

24-32

grados centigrados

en verano

(5ºC de diferencia entre el día y la noche)

80-90%

de humedad

La estructura

Semiesfera de plástico acrílico con 2m de aire

Tubo situado en una espiral descendente con semilleros

rellenos de sustrato de lana de roca*.

Los ventiladores reducen

la humedad de las hojas.

*Lana de roca: fibra mineral artificial, libre de impurezas y contaminantes, muy utilizada en horticultura como sustrato controlado.

Los detalles del proyecto

EL RIEGO

El agua del mar se condensa en las cúpulas y se desaliniza en el proceso. Luego se utiliza para el riego.

LA LUZ

A profundidades de entre 5 y 10 metros, todavía hay suficiente luz para la fotosíntesis de frutas y verduras.

LA ENERGÍA

Las bombas de agua y los ventiladores obtienen su electricidad de instalaciones solares ubicadas en el centro de control de tierra, en la costa.

EL CULTIVO HIDROPÓNICO

Hasta 60 plantas crecen en tubos en espiral de 10 m de longitud bajo las cúpulas sobre un sustrato de lana de roca.

LAS MALAS HIERBAS

Las algas oscurecen la superficie de las cúpulas y hay que quitarlas regularmente.

LOS CONTROLES

Los sensores controlan varios parámetros, como la concentración de CO2 y de oxígeno, así como la intensidad de la luz y la humedad.

LA COSECHA

Hasta ahora, tomates, fresas, judías, lechuga, albahaca y plantas ornamentales.

Fuente: Ocean Reef

Las condiciones

24-32

grados centigrados

en verano

(5ºC de diferencia entre el día y la noche)

80-90%

de humedad

La estructura

Semiesfera de plástico acrílico con 2m de aire

Tubo situado en una espiral descendente con semilleros

rellenos de sustrato de lana de roca*.

Los ventiladores reducen

la humedad de las hojas.

*Lana de roca: fibra mineral artificial, libre de impurezas y contaminantes, muy utilizada en horticultura como sustrato controlado.

Los detalles del proyecto

EL RIEGO

El agua del mar se condensa en

las cúpulas y se desaliniza en el proceso. Luego se utiliza para el riego.

LA LUZ

A profundidades de entre 5 y 10 metros, todavía hay suficiente luz para la fotosíntesis de frutas y verduras.

LA ENERGÍA

Las bombas de agua y los ventiladores obtienen su electricidad de instalaciones solares ubicadas en el centro de control de tierra, en la costa.

EL CULTIVO HIDROPÓNICO

Hasta 60 plantas crecen en tubos en espiral de 10 m de longitud bajo las cúpulas sobre un sustrato de lana de roca.

LAS MALAS HIERBAS

Las algas oscurecen la superficie

de las cúpulas y hay que quitarlas regularmente.

LOS CONTROLES

Los sensores controlan varios parámetros, como la concentración de CO2 y de oxígeno, así como la intensidad de la luz y la humedad.

LA COSECHA

Hasta ahora, tomates, fresas, judías, lechuga, albahaca y plantas ornamentales.

Fuente: Ocean Reef

Las condiciones

24-32

80-90%

grados centigrados

en verano

(5ºC de diferencia entre el día y la noche)

de humedad

La estructura

Tubo situado en una espiral descendente con semilleros

rellenos de sustrato de lana de roca*.

Semiesfera de plástico acrílico con 2m de aire

Los ventiladores reducen la humedad de las hojas.

*Lana de roca: fibra mineral

artificial, libre de impurezas y contaminantes, muy utilizada

en horticultura como sustrato controlado.

Los detalles del proyecto

EL RIEGO

El agua del mar se condensa en

las cúpulas y se desaliniza en el proceso. Luego se utiliza para el riego.

LA LUZ

A profundidades de entre 5 y 10 metros, todavía hay suficiente luz para la fotosíntesis de frutas y verduras.

LA ENERGÍA

Las bombas de agua y los ventiladores obtienen su electricidad de instalaciones solares ubicadas en el centro de control de tierra, en la costa.

EL CULTIVO HIDROPÓNICO

Hasta 60 plantas crecen en tubos en espiral de 10 m de longitud bajo las cúpulas sobre un sustrato de lana de roca.

LAS MALAS HIERBAS

Las algas oscurecen la superficie

de las cúpulas y hay que quitarlas regularmente.

LOS CONTROLES

Los sensores controlan varios parámetros, como la concentración de CO2 y de oxígeno, así como la intensidad de la luz y la humedad.

LA COSECHA

Hasta ahora, tomates, fresas, judías, lechuga, albahaca y plantas ornamentales.

Fuente: Ocean Reef

Las condiciones

24-32

80-90%

grados centigrados

en verano

(5ºC de diferencia entre el día y la noche)

de humedad

La estructura

Semiesfera de plástico acrílico con 2m de aire

Tubo situado en una espiral descendente con semilleros

rellenos de sustrato de lana de roca*.

Los ventiladores reducen la humedad de las hojas.

*Lana de roca: fibra mineral

artificial, libre de impurezas y

contaminantes, muy utilizada

en horticultura como sustrato

controlado.

Los detalles del proyecto

EL RIEGO

El agua del mar se condensa en

las cúpulas y se desaliniza en el proceso. Luego se utiliza para el riego.

LA LUZ

A profundidades de entre 5 y 10 metros, todavía hay suficiente luz para la fotosíntesis de frutas y verduras.

LA ENERGÍA

Las bombas de agua y los ventiladores obtienen su electricidad de instalaciones solares ubicadas en el centro de control de tierra, en la costa.

EL CULTIVO HIDROPÓNICO

Hasta 60 plantas crecen en tubos en espiral de 10 m de longitud bajo las cúpulas sobre un sustrato de lana de roca.

LAS MALAS HIERBAS

Las algas oscurecen la superficie

de las cúpulas y hay que quitarlas regularmente.

LOS CONTROLES

Los sensores controlan varios parámetros, como la concentración de CO2 y de oxígeno, así como la intensidad de la luz y la humedad.

LA COSECHA

Hasta ahora, tomates, fresas, judías, lechuga, albahaca y plantas ornamentales.

Fuente: Ocean Reef

Los factores clave que permiten el crecimiento de las plantas son: la temperatura (del aire dentro de la biosfera y del agua de mar circundante), la iluminación y la humedad interior. La temperatura del aire dentro de las biosferas permanece estable entre los 24-32 °C en verano, con una variación de entre 3-4 °C entre el día y la noche. Dado que la temperatura dentro de las cápsulas es más alta que la del agua de mar, esta se evapora en el interior de las biosferas dando lugar a agua dulce.

Por lo general, las plantas necesitan entre un 70 y un 75% humedad relativa (HR%) en condiciones estándar de crecimiento en la tierra, pero bajo el mar se han registrado valores de entre 85 y 90% de HR. Es decir, debido al alto contenido de humedad, se acumula una gran cantidad de agua dulce en las superficies de las semiesferas, que se recoge y a la que se le añaden minerales antes de incorporse al sistema hidropónico. Todo ello hace que el Nemo's Garden sea un sistema autosostenible.

Ocean Reef
Imagen principal - Nemo's Garden, el primer huerto submarino de plantas terrestres
Imagen secundaria 1 - Nemo's Garden, el primer huerto submarino de plantas terrestres
Imagen secundaria 2 - Nemo's Garden, el primer huerto submarino de plantas terrestres

Un dato curioso es que las investigaciones realizadas en este jardín submarino han demostrado que las condiciones de mayor presión que hay bajo el mar afectan positivamente al crecimiento de las plantas, lo que significa que germinan más rápido. Además, las pruebas químicas sobre las propiedades de los alimentos cultivados bajo el mar han detectado que el entorno presurizado favorece una mayor concentración de aceites esenciales en las hojas de las plantas, aunque todavía se necesita más investigación al respecto.

La profundidad tampoco parece ser un problema. Como para alcanzar los semilleros del Nemo's Garden la luz solar tiene que atravesar la masa de agua de mar y las cúpulas de las biosferas, la iluminancia de los vegetales es menor respecto a aquellas plantas terrestres que reciben luz solar directa. Si embargo, la reducción lumínica no impide la fotosíntesis. Los estudios realizados en el marco de este proyecto han demostrado que la cantidad de luz que llega a las biosferas es suficiente para permitir el crecimiento de las plantas.

Vídeo. Ocean Reef

Todas estas variables se monitorean las 24 horas del día en el laboratorio submarino, y todos los datos en vivo se comparten en su sitio web, para que cualquier persona de la Tierra pueda ver lo que ocurre en este invernadero submarino. Asimismo, cada semiesfera dispone de equipos que controlan el estado de sus anclajes y la limpieza de las cúpulas corre a cargo de un equipo de buceo, una tarea que se realiza una o dos veces al mes pero que se quiere automatizar en el futuro.

Hasta ahora, se ha probado a cultivar diferentes tipos de ensalada (rúcula, lechuga...), tomates, calabacín, frijoles, guisantes, hierbas (albahaca, menta, orégano, salvia, romero, tomillo, cilantro, comino negro, regaliz, mejorana...), flores, aloe vera, fresas, lavanda, caléndula, estevia, rábanos y hongos, entre otros, obteniendo resultados de éxito variables. Sin embargo, los límites de lo que se puede cultivar, y lo que no, bajo el agua aún no se han definido claramente, por lo que las investigaciones continúan para determinar los tipos de vegetales adecuados para la agricultura submarina.

Monitorización y alquiler

En el corazón del Nemo's Garden se erige el 'árbol de la vida', una estructura metálica de 3,5 metros de alto y media tonelada de peso que simula una palmera cuyo nombre hace un guiño a la película 'Avatar'. Dicho 'árbol' sirve de conexión entre el huerto submarino y la torre de control de tierra, ubicada en la costa de Noli. Esta torre permite supervisar el funcionamiento del Nemo's Garden y mantener la comunicación con los buzos que operan en el jardín, tanto fuera como dentro de las biosferas.

‘EL ÁRBOL DE LA VIDA’

Centraliza las antenas

y sistemas de comunicación submarinas y permite enlazar directamente con la torre de control en tierra que, a su vez, está enlazada con internet.

LA TORRE DE CONTROL

Construida en la orilla, permite supervisar el funcionamiento de

las biosferas. Está

equipada con un sistema de comunicación de superficie por

ultrasonidos y un

sistema de comunicación que permite contactar con los buceadores cuando entran en las biosferas.

EL HÁBITAT

La granja submarina está compuesta por 6 vainas de plástico

acrílico transparente llenas de aire, ancladas al fondo del mar

mediante cadenas y tornillos.

Fuente: Ocean Reef

‘EL ÁRBOL DE LA VIDA’

Centraliza las antenas y sistemas de comunicación submarinas y permite enlazar directamente con la torre de control en tierra que, a su vez, está enlazada con internet.

LA TORRE DE CONTROL

Construida en la orilla, permite

supervisar el funcionamiento de

las biosferas. Está equipada con

un sistema de comunicación de superficie por ultrasonidos y un sistema de comunicación que

permite contactar con los

buceadores cuando entran

en las biosferas.

EL HÁBITAT

La granja submarina está compuesta por 6 vainas de plástico acrílico transparente llenas de aire,

ancladas al fondo del mar

mediante cadenas y tornillos.

Fuente: Ocean Reef

‘EL ÁRBOL DE LA VIDA’

Centraliza las antenas y sistemas de comunicación submarinas y permite enlazar directamente con la torre de control en tierra que, a su vez, está enlazada con internet.

LA TORRE DE CONTROL

Construida en la orilla, permite

supervisar el funcionamiento de

las biosferas. Está equipada con

un sistema de comunicación de superficie por ultrasonidos y un sistema de comunicación que

permite contactar con los

buceadores cuando entran

en las biosferas.

EL HÁBITAT

La granja submarina está compuesta por 6 vainas de plástico acrílico transparente llenas de aire,

ancladas al fondo del mar

mediante cadenas y tornillos.

Fuente: Ocean Reef

‘EL ÁRBOL DE LA VIDA’

Centraliza las antenas y sistemas de comunicación submarinas y permite enlazar directamente con la torre de control en tierra que, a su vez, está enlazada con internet.

LA TORRE DE CONTROL

Construida en la orilla, permite

supervisar el funcionamiento de

las biosferas. Está equipada con

un sistema de comunicación de superficie por ultrasonidos y un sistema de comunicación que

permite contactar con los

buceadores cuando entran

en las biosferas.

EL HÁBITAT

La granja submarina está compuesta por 6 vainas de plástico acrílico transparente llenas de aire,

ancladas al fondo del mar

mediante cadenas y tornillos.

Fuente: Ocean Reef

Un aspecto interesante de Nemo's Garden es que forma parte del Ocean Reef Innovation, un proyecto que ofrece la posibilidad de alquilar parte o la totalidad de una biosfera a empresas que quieran realizar investigaciones independientes. El periodo de alquiler es de un mínimo de un mes y un máximo de dos meses y medio. Igualmente, tienen activa una acción de recaudación de fondos en su web para quien quiera contribuir económicamente al proyecto para ayudar a mantenerlo a largo plazo.

Cronología del proyecto

  • 2012 Se construye la primera bioesfera con éxito, todavía demasiado pequeña para que un buceador pueda operar dentro.

  • 2013 Se logra cultuvar una albahaca de igual sabor y mayor calidad nutricional.

  • 2014 Se consigue preparar una ensalada con todos los ingredientes cultivados en el agua.

  • 2015 El equipamiento es muy completo y controlando humedad, temperatura y radiación solar los resultados son satisfactorios.

  • 2016 Se instala el 'arbol de la vida'. Por primera vez se mantiene el proyecto activo durante el invierno.

  • 2017 Se inician los estudios para la captación y producción de agua dulce. Se utiliza, por primera vez, la hidroponía como método de cultivo.

  • 2018 Se optimizan las infraestructuras y tecnologías aplicadas. Una gran tormenta provoca numerosos daños en las instalaciones.

  • 2019 Se reconstruye el jardín y se mejoran las instalaciones

  • 2020 La pandemia obliga a detener el trabajo, pero el hábitat sobrevive.

  • 2021 Las empresas Siemens y TekSea se asocian con Nemo's Garden para impulsar el proyecto y estudiar, modelar y mejorar la tecnología del jardín submarino.

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