典型的农场燃烧大量化石燃料来耕地、播种、收割和将产品长途运输到人口中心。它撒播大量石油基肥料，这些肥料随后流入溪流和流域。它还消耗河流般的淡水，并在乡村地区喷洒杀虫剂。饲养鸡和猪更以不卫生的污秽物进一步损害地球。
为什么不在不断扩大的消费者群体所在地种植谷物、蔬菜和水果：在城市中心，在一栋高耸的玻璃建筑内？家禽和猪也可以在那里饲养。垂直农场将大大减少与农业机械和卡车运输相关的化石燃料使用和排放，以及肥料的扩散和径流。作物可以全年种植和收获，而不是在一个季节结束时，使年产量至少增加四倍。城市农业还可以将城市废水转化为灌溉用水，减少城市的垃圾问题。消费者将获得最新鲜的食物，而且不含农药。
几年前还只是一个异想天开的想法，垂直农业已经引起了大型开发商的关注，他们正在规划更可持续的城市，例如跨国公司奥雅纳，以及希望减少环境破坏和废水处理成本的市政当局。尽管在市中心摩天大楼中种植作物可能看起来很奇怪，但哥伦比亚大学的迪克森·德斯波米尔一直倡导这项运动，他说这种做法完全合理。“当室外温度为 98 华氏度，湿度为 80% 时，我们人类会坐在一个温度为 72 华氏度，湿度为 25% 的受控环境中，”他说。“我们为我们的住宅和办公室做到了这一点。为什么我们不能为我们的作物做到这一点呢？嗯，我们可以。”
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支持者还表示我们必须这样做。如果像人口统计学家预测的那样，到 2050 年世界人口将从 60 亿增加到 90 亿——几乎完全是通过城市人口的净增加——地球将需要开垦 10 亿公顷更多的可耕地，大约相当于巴西的面积。研究人员表示，根本没有那么多可耕地。
室内农业的科学确实存在。农艺学家已经开发出在轻质工程土壤（如蛭石）或水中（水培法）茁壮成长的作物。美国国家航空航天局 (NASA) 设计出通过悬挂在充满水蒸气和营养雾气的空气中生长的作物（气培法）。包括荷兰在内的几个国家的大型温室正在使用这些技术生产大量农作物。德斯波米尔表示，一座覆盖一个城市街区的 30 层农场可以全年为 50,000 人提供食物。
怀疑论者担心室内作物必须经过基因改造才能茁壮成长，但德斯波米尔表示，这种改造是不必要的：“这些作物都不需要为了在室内生存而进一步改造。事实上，它们会做得更好，因为我们可以将它们的生长特性与温度和湿度条件以及营养成分相匹配。”
工程化这种环境本身是更大的挑战。提供充足的光照和水分相对容易。更难的是控制室内空气和养分的流动，有效循环利用水，以及设计高科技焚化炉，将植物废弃物燃烧以产生能量，从而补充风能和太阳能。
运营成本当然是一个问题，包括冬季供暖和收割。但传统农业消耗的肥料和燃料也很昂贵；看看今年食品价格的上涨就知道了。政府每年还支付数十亿美元来救助因干旱和洪水（如今年 6 月席卷中西部的洪水）而损失作物的农民。
虽然城市中的房地产对于农业来说似乎过于昂贵，但德斯波米尔的研究生们调查了纽约市，发现许多废弃的建筑物和地块可以用来建造高层农场。“而且它们不必都是高塔，”德斯波米尔承认。“你可以在医院和学校的屋顶上做这件事，”这些机构将在自己的食堂中使用这些食物。“你可以在周边地区，但仍然在城市范围内做这件事。你可以在空军基地、机场和城市岛屿的空旷地带做这件事。”
减少城市的废水负担也很有吸引力。城市报告显示，纽约市每天产生 14 亿加仑的液态废物。这条巨大的河流只是被扔掉了——它在 14 个处理厂与氯混合后倾倒入当地水道。相反，城市农场可以重新处理废水用于灌溉。正在设计可持续生态城市的开发商正在与德斯波米尔讨论垂直农业，原因也在于此，以及它对环境更友好的食品生产的其他吸引人的承诺。“我一直在问人们，‘这张图有什么问题？’”德斯波米尔指出。“一旦他们考虑一下，他们就会说，‘没什么。’”
注意：本文最初印刷时的标题为“垂直种植”。