Secondo gli ultimi dati provenienti dal settore alimentare, uno dei maggiori problemi del futuro sarà quello di reperire nuovi spazi per consentire le odierne culture agricole e di lasciare contemporaneamente maggior spazio a terreni da destinare a pascolo, almeno il 60% in più rispetto ad oggi. 
Il fabbisogno di allevamenti pare infatti sia destinato a crescere nei prossimi tempi a causa dell'incremento demografico, dell'ampliamento della classe media e del conseguente aumento di consumo di carne al posto di verdura e cereali. 

Poiché pensare ad un aumento delle aree coltivabili è improponibile perché contrario ad ogni politica di sostenibilità e di sviluppo, l'unica reale opzione è quella di puntare su un'ottimizzazione della produttività attuale. Per attuare questo tipo di progettualità è necessario affidarsi ad un sistema efficace di infrastrutture sia nei trasporti che nell’informazione, ampliando il più possibile gli odierni mercati locali ed internazionali e sviluppando un nuovo modello di agricoltura 4.0 proiettata all'innovazione tecnologica. 

Ne è un esempio l’agricoltura di precisione, una realtà già diffusa in Germania, Gran Bretagna e Stati Uniti, che si avvale di moderni macchinari e strumentazioni evolute per monitorare la fertilità dei suoli, i tassi di crescita delle colture e le eventuali patologie. L'agricoltura di precisione consiste in una strategia gestionale mirata ad interventi agronomici tarati sulle effettive esigenze colturali e le caratteristiche biochimiche e fisiche dei terreni. Sistemi di guida assistita come i droni, ad esempio, raccolgono dati direttamente sul campo e li mettono a disposizione come parametri per gestire correttamente la produzione con il giusto quantitativo di pesticidi e nutrienti, minimizzando così costi e danni ambientali. 

Un altro settore in grande ascesa è quello dell'agricoltura verticale, un tipo di coltivazione attuata in strutture chiuse, che si avvale solo di luce artificiale e acqua di ricircolo. Una delle forme più diffuse di Vertical farm è quella che riutilizza magazzini ormai dismessi per coltivare ortaggi indoor. All’interno di tali ambienti vengono ricreati climi controllati in modo del tutto artificiale: l’acqua viene filtrata e reimmessa nel sistema purificata, l’aria forzata viene arricchita costantemente di CO2 e la luce viene ottenuta da lampade a LED a risparmio energetico. In Alaska o a New York, numerose startup già si sono avviate con successo a questo tipo di cultura, che presenta diversi vantaggi: 

  • non esistono agenti infestanti, non ci sono contaminazioni da elementi inquinanti presenti nell’aria e non ci sono rischi di malattie o parassiti provenienti dall’esterno, pertanto non servono agro farmaci o pesticidi;
  • viene impiegato solo il 5 % di acqua rispetto alle coltivazioni tradizionali;
  • si possono coltivare prodotti anche fuori stagione;
  • si possono avere prodotti a chilometro zero direttamente nel tessuto urbano, alleggerendo così il peso sulla produttività della campagna.

Tuttavia, ciò che rappresenta ancora un forte freno per questo tipo di coltivazioni è innanzitutto il costo di produzione, ancora troppo elevato rispetto a quello tradizionale. La costruzione delle strutture, la gestione della temperatura, della luce e dell'irrigazione sono infatti tutti fattori molto onerosi che hanno ragione di essere solo in realtà agricole in cui ogni altro tipo di coltivazione sarebbe impossibile per le naturali condizioni climatiche. Inoltre, ad oggi, nelle Vertical farm si possono coltivare concretamente solo insalate ed erbe aromatiche, cioè piante di taglia bassa, perché i ripiani di coltura possono distare 30-40 centimetri al massimo uno dall'altro e questi tipi di vegetali hanno un ciclo di crescita breve, che consente di ammortizzare il dispendio energetico con un raccolto il più rapido possibile.