تغذية المستقبل: نظرة عامة على صناعة الأغذية الزراعية

من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم إلى 9.7 مليار نسمة بحلول عام 2050 ، مما يخلق عددًا من التحديات على مدى السنوات القليلة المقبلة. سيكون هناك طلب متزايد على أغذية البروتين الحيواني عالية القيمة ، وهو اتجاه مدفوع بالتوسع الحضري وارتفاع الدخل في جميع أنحاء العالم.

هذه الاتجاهات ستهدد حتما توافر الموارد الطبيعية ؛ في الواقع ، تشير التوقعات لعام 2050 إلى ظهور ندرة متزايدة في الأراضي الزراعية.

في هذا السيناريو ، يكون لتغير المناخ تأثير كبير أيضًا. الكوارث الطبيعية مثل فترات الجفاف الطويلة والفيضانات تكلف القطاع الزراعي مبلغًا لا يُصدق في إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية التالفة أو المفقودة.

وبالتالي ، فإن أهم إجراء يجب تنفيذه هو زيادة الإنتاجية الزراعية وضمان نظام زراعي مرن للمناخ. انضم المزيد من رواد الأعمال وخبراء التكنولوجيا إلى حركة التكنولوجيا الزراعية في السنوات الأخيرة ، حيث يمر النهج التقليدي لصناعة المواد الغذائية بتحول جذري. يُظهر المستثمرون أيضًا اهتمامًا أكبر بصناعة الأغذية الزراعية وشركاتها الناشئة. زاد حجم الأموال التي يتم ضخها في تقنية Agrifood بأكثر من ستة أضعاف منذ عام 2012 : من 3 مليارات دولار إلى ما يقرب من 18 مليار دولار ، وفقًا لـ AgFunder.

يتم تطوير مجموعة واسعة من الحلول من قبل رواد الأعمال الزراعية. نقوم بتحليل بعض الاتجاهات التكنولوجية ذات الصلة التي سيكون لها تأثير كبير في السنوات القادمة ، مع التركيز على الزراعة العمودية ، والزراعة الدقيقة ، والبروتينات البديلة ، والتكنولوجيا الحيوية الزراعية. في الجزء الثاني من هذه السلسلة ، سوف نستكشف كل تقنية بالتفصيل ونفحص اتجاهات التمويل والشركات الناشئة حسب التكنولوجيا.

السيناريوهات المتغيرة لصناعة الأغذية الزراعية

تواجه صناعة المواد الغذائية مجموعة متنوعة من التحديات التي تحتاج إلى معالجة. وأكثرها صلة وتأثيرًا هي: (1) الاجتماعية والديموغرافية. (2) ندرة الموارد الطبيعية. و (3) تغير المناخ.

التغيرات الاجتماعية والديموغرافية

من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم إلى 9.7 مليار نسمة بحلول عام 2050. وسيؤدي هذا النمو إلى زيادة الطلب على الموارد والمواد الخام ، بما في ذلك الغذاء . على وجه الخصوص ، من المتوقع أن يزداد الطلب على الغذاء بنسبة 56٪ في عام 2050 مقارنة بعام 2013.

بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2050 ، من المتوقع أن يعيش حوالي 68 ٪ من السكان في المدن. يؤثر التحضر أيضًا على أنماط استهلاك الغذاء - ينعكس الدخل الحضري المرتفع في زيادة الطلب على الأغذية المصنعة واللحوم ، وهي واحدة من أكثر الصناعات تأثيرًا في جميع أنحاء العالم.

ندرة الموارد الطبيعية

علاوة على ذلك ، يشكل تزايد عدد سكان العالم تهديدًا لتوافر الموارد الطبيعية ؛ في الواقع ، تشير التوقعات لعام 2050 إلى ظهور ندرة متزايدة في الموارد الطبيعية. في هذا الصدد ، تلعب الزراعة دورًا محوريًا لأنه من أجل تلبية الطلب الكلي على الغذاء ، سيتم استغلال المزيد والمزيد من الموارد ، مما يتسبب في تدهور الأراضي وإزالة الغابات وندرة المياه.

لا يزال التوسع في الأراضي الزراعية هو المحرك الرئيسي لإزالة الغابات ، حيث يتم تطهير ما يصل إلى 56000 فدان من الأراضي يوميًا. لذلك ، ستصبح المنافسة على الموارد الطبيعية أكثر حدة ما لم يتم تنفيذ أنظمة زراعية أكثر كفاءة. إلى هذا الحد ، يجب أيضًا إعادة هيكلة تربية الماشية من أجل تقليل التأثير على البيئة واستهلاك الموارد.

تغير المناخ

ندرة الموارد لا ترجع فقط إلى تزايد عدد السكان ؛ تغير المناخ له تأثير كبير أيضًا. وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة ، بين عامي 2005 و 2015 ، كلفت الكوارث الطبيعية مثل فترات الجفاف الطويلة والفيضانات القطاع الزراعي 96 مليار دولار من المحاصيل التالفة أو المفقودة والإنتاج الحيواني. علاوة على ذلك ، سيؤثر تغير المناخ على كل جانب من جوانب إنتاج الغذاء ويؤدي إلى انخفاض غلة المحاصيل بنسبة 10/25٪ بحلول عام 2050. وبسبب تغير المناخ ، تواجه المحيطات ارتفاعًا في درجة الحرارة سيؤدي في النهاية إلى تقليل صيد الأسماك البحرية بمقدار 40 ٪. بدون بذل جهود للتكيف مع الأخطار المتعلقة بتغير المناخ ، من المرجح أن يزداد انعدام الأمن الغذائي بشكل كبير ، لا سيما في أقل البلدان نموا.

تحديات فورية لصناعة الأغذية الزراعية

نظرًا للطلب المتزايد الذي ستواجهه الزراعة في المستقبل القريب ، فإن التحدي الأكثر أهمية الذي يجب مواجهته هو تحسين الإنتاجية الزراعية بطريقة مستدامة .

علاوة على ذلك ، ينتقل الناس بشكل متزايد من الريف إلى المدن أو حول المدن. سيشير هذا إلى زيادة دخلهم وبالتالي تغييرات في العادات الغذائية. سوف يزداد الطلب على منتجات اللحوم ، مما يعرض للخطر بشكل أكبر القدرة الزراعية على تلبية الاحتياجات الغذائية المتزايدة. تتطلب تربية الماشية قدرًا لا يُصدق من الموارد الطبيعية: من الأرض والمياه المستهلكة إلى الغذاء لتغذية الحيوانات. وبالتالي ، سيحدث تحول نحو استهلاك البروتينات البديلة ، كما تم تغطيته سابقًا بواسطة Toptal في Beyond Meat.

لتحسين الإنتاجية الزراعية ، من الضروري زيادة الكفاءة في استخدام الموارد الطبيعية ، وتوسيع الناتج بنفس المقدار من المدخلات ، وتقليل هدر الطعام وفقده . وفي هذا الصدد ، يُهدر ما يقرب من 1.3 مليار طن من الغذاء سنويًا . توضح الصورة أدناه أنه ، في البلدان المتقدمة ، يُهدر الطعام في الغالب على مستوى الاستهلاك ، بينما في أقل البلدان نمواً والبلدان النامية ، يُهدر الغذاء طوال مرحلتي الحصاد وما بعد الحصاد. هذه القضية حاسمة - عندما يهدر الطعام ، تضيع المياه والتربة والموارد الطبيعية المستخدمة لإنتاجه أيضًا. من حيث استهلاك الكهرباء ، على سبيل المثال ، يمثل الغذاء 30٪ من إجمالي استخدام الطاقة ، وثلث هذا الجزء يضيع سنويًا.

علاوة على ذلك ، فإن معالجة تغير المناخ وتكثيف الأخطار الطبيعية من خلال تنفيذ تدابير التكيف أمر لا مفر منه. في الواقع ، يؤثر تغير المناخ على كل جانب من جوانب إنتاج الغذاء ، ومن المتوقع أن ينخفض ​​غلة المحاصيل. بدون جهود للتكيف مع تغير المناخ من خلال الابتكار الزراعي ، من المرجح أن يزداد انعدام الأمن الغذائي بشكل كبير.

استثمارات وتقنيات لسوق الأغذية الزراعية

على الرغم من زيادة الاستثمارات الزراعية ، إلا أن المستوى الذي تم الوصول إليه لا يزال غير كافٍ للقضاء على الفقر والجوع بحلول عام 2030 ، وفقًا لأهداف التنمية المستدامة (أهداف التنمية المستدامة). إذا اعتبرنا تحقيق هذه الأهداف بمثابة وكيل لمنع هذا السيناريو ، فسيتطلب ذلك استثمارات إضافية من 5 إلى 7 تريليون دولار.

من أجل التعامل بكفاءة وفعالية مع كل هذه التحديات ، من الضروري معالجة المشاكل الملحة الأخرى. القضاء على الفقر المدقع ، والحد من عدم المساواة ، وإنهاء جميع أشكال سوء التغذية ، وجعل النظم الغذائية أكثر كفاءة وشمولية ومرونة ، ليست سوى أربعة من أهداف التنمية المستدامة التي ستكون تحديات رئيسية من أجل بناء عالم أفضل. إن زيادة الربحية والإنتاجية للزراعة سيكون دافعًا لتقليل التفاوتات وتقليل سوء التغذية.

التقنيات الناشئة في قطاع الأغذية الزراعية

أصبحت الحاجة إلى التطور التكنولوجي في الزراعة الغذائية لتحقيق زراعة أكثر استدامة وإنتاجية أكثر إلحاحًا. انضم عدد متزايد من رواد الأعمال وخبراء التكنولوجيا إلى agritech في السنوات الأخيرة ، حيث يحتاج النهج التقليدي لصناعة المواد الغذائية إلى الخضوع لعملية تحول جذري. Root AI ، على سبيل المثال ، هي شركة أبحاث مقرها الولايات المتحدة تعمل على تطوير الذكاء الاصطناعي والروبوتات لتقوية قطاع الزراعة الداخلية.

مثال آخر مثير للاهتمام هو شركة Taranis الناشئة في إسرائيل ، والتي طورت محركًا علميًا يحلل البيانات الميدانية المتعلقة بدورة إنتاج المحاصيل والطقس ويشير إلى الوقت والمواقع المثالية لنشر الكيماويات الزراعية.

في الأربعين سنة الماضية ، ارتفعت غلة الحبوب بأكثر من 300٪ بسبب الممارسات الزراعية الحديثة. على أي حال ، تنخفض مكاسب الكفاءة الآن ، ويجب أن تواجه الزراعة تحديات السنوات المقبلة. يجب تنفيذ التقنيات الجديدة ليس فقط من أجل الابتكار ولكن لتحسين وتلبية الاحتياجات الحقيقية للمستهلكين وإعادة هندسة سلاسل التوريد.

لن تضطر الزراعة بعد الآن إلى الاعتماد على استخدام المياه والأسمدة والمبيدات. سيستخدم المزارعون الحد الأدنى من الكميات ، أو حتى يزيلونها من سلسلة التوريد ، مستغلين مياه البحر على سبيل المثال. سيكون لهذا تأثير إيجابي عام على البيئة ، سواء من حيث انبعاثات غازات الدفيئة واستغلال الموارد.

نمت الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا الزراعية لتلبية هذه الاحتياجات والتحديات ، ويظهر المستثمرون اهتمامًا أكبر بالأغذية الزراعية. لقد زاد حجم الأموال التي يتم ضخها في تقنية Agrifood بأكثر من ستة أضعاف منذ عام 2012 ، كما هو موضح أدناه:

على وجه الخصوص ، وفقًا لتقرير AgFunder ، جذبت الشركات الناشئة الأوروبية للأغذية الزراعية استثمارات بنحو 1.6 مليار دولار في عام 2018 ، منها 900 مليون دولار للشركات الناشئة التي تعمل من الزراعة إلى معالجة الأغذية - بزيادة ضخمة قدرها 200٪ عن العام السابق.

في الولايات المتحدة ، استحوذت الشركات الناشئة "أجريفود" على 8 مليارات دولار من رأس المال الاستثماري في عام 2018 ، أي ما يقرب من نصف إجمالي الاستثمارات في جميع أنحاء العالم. وكانت معظم الصفقات تقع في ولاية كاليفورنيا ، والتي استحوذت على 5 مليارات دولار ، تمثل 63٪ من إجمالي الاستثمارات الأمريكية ، تليها ولاية ماساتشوستس بقيمة 799 مليون دولار ، ونيويورك بقيمة 539 مليون دولار.

يمكن تقسيم الاتجاهات التكنولوجية للأغذية الزراعية إلى اتجاه المنبع ، المتعلق بالزراعة وتجهيز الأغذية ، والمصب ، المتعلق بتسليم الأغذية واستهلاكها. اتجاهات التكنولوجيا الأولية هي التي تواجه التحديات الزراعية الرئيسية في السنوات القادمة ، وهي تشمل أنظمة زراعية جديدة ، والزراعة الدقيقة ، والبروتينات البديلة ، والتكنولوجيا الحيوية الزراعية ، وغيرها:

تلقت تقنيات التنقيب والإنتاج استثمارات بقيمة 6.9 مليار دولار في عام 2018 ، ونمت بنسبة 44٪ على أساس سنوي ، وأهمها التكنولوجيا الحيوية الزراعية ، التي جذبت استثمارات بقيمة 1.5 مليار دولار في عام 2018 ، تليها الزراعة الدقيقة بقيمة 1.4 مليار دولار ، وفي منتصف الطريق بقيمة 1.3 مليار دولار.

تعمل تقنيات المنبع على تعزيز الزراعة بطريقة يمكن أن تزيد الإنتاجية والكفاءة ، وتطور أيضًا تدابير التكيف مع تغير المناخ. باتباع هذا المسار ، سيتم توفير إجابة مؤثرة على الاتجاه المتزايد للسكان وزيادة الطلب على الغذاء ، ومعالجة قضية ندرة الموارد. في هذا الصدد ، يمكن اعتبار أربعة مجالات تكنولوجية ، على وجه الخصوص ، أكثر صلة بالموضوع: التكنولوجيا الحيوية الزراعية ، والزراعة العمودية ، والزراعة الدقيقة ، والبروتينات البديلة .

تعتمد التكنولوجيا الحيوية الزراعية على مناهج جديدة لتحرير الجينوم (مثل كريسبر) ، مما يسمح بمزيد من الانتقائية ويقلل من عنصر الصدفة. لا يمكن لهذه التقنيات فقط إنشاء سلالات ذات مقاومة عالية للظروف المعاكسة ، ولكن يمكن أيضًا استخدامها لنشرها بالفيتامينات والعناصر الغذائية.

إن Indigo Ag هي إحدى الشركات الرائدة في مجال التقنيات الحيوية الزراعية ، وهي شركة ناشئة مقرها الولايات المتحدة تأسست في عام 2016 ، والتي تدعم المزارعين في الانتقال إلى ممارسات الزراعة المتجددة من خلال الشراكة على مدار العام ، وعلاجات الميكروبيوم ، والدعم لتحسين الأنظمة التجديدية. وقد جمعت ما مجموعه 809 مليون دولار من الأموال.

الزراعة العمودية هي عملية زراعة الطعام في طبقات مكدسة رأسياً ، والعمل في بيئات لا تتوفر فيها الأراضي الصالحة للزراعة. وبالتالي ، فهو إجابة سهلة لتوفير طعام عالي الجودة دون احتلال أراضٍ أخرى. بالاقتران مع الزراعة الحضرية ، فإنه يعتمد طرق التربة أو الزراعة المائية أو الزراعة الهوائية مما يوفر فرصة لزراعة الخضروات في وسط المدينة على سبيل المثال باستخدام 95٪ أقل من المياه والأسمدة والتربة .

إحدى الحقائق المثيرة للاهتمام التي تستخدم الزراعة العمودية هي Bowery Farming Inc ، وهي شركة ناشئة مقرها الولايات المتحدة تأسست في عام 2014 ، والتي - ضمن نظامها الأساسي التكنولوجي الداخلي - تجمع بين أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم ورؤية الكمبيوتر والروبوتات والتعلم الآلي لتحسين العديد من العمليات حول المزرعة. جمعت الشركة 172.5 مليون دولار.

تشمل الزراعة الدقيقة كل ما يجعل ممارسة الزراعة أكثر دقة وتحكمًا عندما يتعلق الأمر بزراعة المحاصيل وتربية الماشية. الدافع الرئيسي لهذه الممارسة هو استخدام تكنولوجيا المعلومات ومجموعة واسعة من العناصر مثل التوجيه GPS ، ونظام التحكم ، وأجهزة الاستشعار ، والروبوتات ، والطائرات بدون طيار ، والمركبات المستقلة ، والأجهزة الآلية ، والبرمجيات.

تتمثل إحدى الحقائق الواعدة في الزراعة الدقيقة في شركة CropX ، وهي شركة ناشئة مقرها إسرائيل تأسست في عام 2015 ، والتي طورت حلاً لاستشعار لاسلكي قابل لإعادة الشحن لمراقبة رطوبة التربة. وقد جمعت 22.9 مليون دولار لتحسين وأتمتة إدارة المزارع.

تعمل الشركات الناشئة البديلة والمستدامة للبروتين على إعادة اختراع الصناعة باستخدام تكنولوجيا غذائية جديدة ، مما يسمح بإنتاج منتجات قائمة على الخلايا واللحوم تشبه إلى حد كبير اللحوم التقليدية في المذاق والملمس ، دون زيادة السعر النهائي. يسمح استخدام هذه التقنيات بتخفيض كبير من حيث المدخلات المستخدمة ، وزيادة الكفاءة في السلسلة الغذائية.

شركة Impossible Foods هي واحدة من أكثر الشركات الناشئة القائمة على إنتاج اللحوم النباتية نضجًا. تأسست في عام 2011 ، هذه الشركة التي تتخذ من الولايات المتحدة مقراً لها ، تصمم البرغر النباتي الذي يشبه اللحوم التقليدية في الملمس والطعم. وقد جمعت ما مجموعه 687.5 مليون دولار.

كل هذه التقنيات تضمن استخدامًا أكثر ذكاءً للموارد ، فضلاً عن تقليل كمية الموارد ، وبالتالي زيادة إنتاجية واستدامة العمليات الزراعية.

من ناحية أخرى ، يشمل Downstream تكنولوجيا البيع بالتجزئة والمطاعم داخل المتجر ، وأسواق المطاعم ، و eGrocery ، وتكنولوجيا المنزل والطبخ. ارتفعت الصفقات لتصل إلى 10 مليارات دولار في 2018 ، بزيادة 41.8٪ مقارنة بعام 2017.

تتعلق هذه الحلول بشكل أكبر بإعادة تشكيل الطريقة التي نختار بها الطعام ونستهلكه ولا تتعلق بمواجهة تحديات الأغذية الزراعية الرئيسية - حتى لو كانت بعض الحلول قد تساعد في تقليل فقد الغذاء.

خاتمة

يعمل الأمن الغذائي وتغير المناخ والاستدامة بشكل متزايد على تشكيل خيارات الاستهلاك الفردي وتصبح موضوعات مهمة على مستوى السياسات والمستوى الاجتماعي. نتيجة لذلك ، أصبحت صناعة الأغذية الزراعية موضع اهتمام متزايد من قبل رواد الأعمال والمستثمرين. آخذ في الظهور محصول من التقنيات الجديدة الواعدة التي لديها القدرة على إعادة تشكيل الزراعة.

ستعرض المقالة التالية في هذه السلسلة مزيدًا من التفاصيل حول التقنيات المقدمة وتفكر في كيفية الاستجابة للتحديات العالمية الناشئة. كما سيركز على الجهات الفاعلة الرئيسية التي تعمل على تطويرها وعلى ما يلفت انتباه المستثمرين.

اقرأ الجزء الثاني من هذه السلسلة: تغذية المستقبل: نظرة عامة على تكنولوجيا الأغذية الزراعية.