الزراعة العمودية

اقترح المهندس المعماري كين يانغ فكرة ناطحات السحاب متعددة الاستخدامات وقام ببنائها . يقترح يانغ أنه بدلاً من الزراعة المغلقة بإحكام والمنتجة بكميات كبيرة، ينبغي زراعة النباتات داخل ناطحات السحاب المفتوحة متعددة الاستخدامات للتحكم في المناخ والاستهلاك. يعتمد هذا النوع من الزراعة الرأسية على الاستخدام الشخصي أو المجتمعي بدلاً من الإنتاج والتوزيع بالجملة الذي يهدف إلى إطعام مدينة بأكملها. ^{[ 11 ]}

يجادل عالم البيئة ديكسون ديسبومير بأن الزراعة الرأسية مشروعة لأسباب بيئية. ويزعم أن زراعة النباتات داخل ناطحات السحاب تتطلب طاقة كامنة أقل وتنتج تلوثًا أقل من بعض طرق إنتاج النباتات في البيئات الطبيعية. ويعتقد ديسبومير أنه بالتحول إلى المزارع الرأسية، ستعود الأراضي الزراعية إلى حالتها الطبيعية (أي الغابات)، مما سيساعد في عكس آثار تغير المناخ. ويزعم أيضًا أن البيئات الطبيعية شديدة السمية للإنتاج الزراعي الطبيعي. ومن شأن الزراعة الرأسية أن تزيل بعض المخاطر الطفيلية المرتبطة بالزراعة. ^{[ 12 ]}

ظهر مفهوم ديسبومير عن المزرعة العمودية في عام 1999 في جامعة كولومبيا . وهو يشجع على زراعة النباتات على نطاق واسع لأغراض تجارية في ناطحات السحاب. ^{[ 13 ]}

طورت عدة شركات حلولاً لتكديس حاويات الشحن المعاد تدويرها في المناطق الحضرية. تعمل هذه الحاويات كغرف بيئية معيارية ووحدات قابلة للتكديس لزراعة المحاصيل. يتيح تكديس الحاويات زيادة كثافة الإنتاج الزراعي لكل قدم مربع. إلا أن هذه الحاويات المكدسة تُشكل تحدياً يتمثل في كيفية الوصول إلى مستويات التكديس بكفاءة وبتكلفة معقولة.

أنتجت شركة " فريت فارمز " نظام "جرينري" المتكامل، وهو نظام زراعة مائية رأسية، مزود بإضاءة LED وأنظمة تحكم في المناخ، ومُدمج داخل حاوية شحن أبعادها 12  مترًا × 2.4 مترًا. ^{[ 14 ]} أما شركة "بودبونيكس" فقد أنشأت مزرعة رأسية في أتلانتا تتكون من أكثر من 100 وحدة زراعة مُكدسة، ولكن يُقال إنها أفلست في مايو 2016. ^{[ 15 ]} 

في عام 2017، قدمت شركة TerraFarms نظامًا من حاويات شحن بطول 40 قدمًا، مزودًا بتقنية رؤية حاسوبية مدمجة مع شبكة عصبية اصطناعية لمراقبة النباتات؛ ^{[ 16 ]} وكانت تتم مراقبتها عن بُعد. وزُعم أن نظام TerraFarms "حقق تكافؤًا في التكلفة مع الزراعة التقليدية في الهواء الطلق" ^{[ 17 ]} ، حيث تنتج كل وحدة ما يعادل "من ثلاثة إلى خمسة أفدنة [من هكتار إلى هكتارين] من الأراضي الزراعية"، باستخدام مياه أقل بنسبة 97% ^{[ 18 ]} من خلال إعادة تجميع المياه وحصاد المياه المتبخرة عبر تكييف الهواء. ^{[ 19 ]}

يُطلق على الزراعة الرأسية في مناجم مهجورة اسم "الزراعة العميقة"، ويُقترح استخدامها للاستفادة من درجات الحرارة الجوفية الثابتة والمواقع القريبة من المناطق الحضرية أو داخلها. كما أنها قادرة على استخدام المياه الجوفية القريبة، مما يقلل من تكلفة توفير المياه للمزرعة. ^{[ 20 ]}

تشمل المقترحات المعمارية المبكرة التي ساهمت في الزراعة الرأسية مشروع "إيموبل-فيلا" (1922) لـ لو كوربوزييه ، ومشروع "ناطحات السحاب" (1972) لـ SITE. ^{[ 24 ]} يُعد مشروع "ناطحات السحاب" لـ SITE بمثابة إحياء لنظرية مجلة لايف لعام 1909. ^{[ 25 ]} وقد وُثِّقت أمثلة مبنية لأبراج الزراعة المائية في كتاب "البيت الزجاجي" لجون هيكس. تُظهر صور المزارع الرأسية في مدرسة البستانيين في لانغنلويس، النمسا، والبرج الزجاجي في معرض فيينا الدولي للبستنة (1964) وجود المزارع الرأسية. ^{[ 26 ]} يمكن تتبع السوابق التكنولوجية التي جعلت الزراعة الرأسية ممكنة إلى تاريخ البستنة من خلال تطوير تقنيات البيوت الزجاجية والزراعة المائية . دمجت المزارع المائية المبكرة تقنية الزراعة المائية في أنظمة البناء، والتي تطورت بدورها من تقنية البيوت الزجاجية . قامت الجمعية البريطانية بين الكواكب بتطوير نظام زراعة مائية للظروف القمرية، بينما تم تطوير نماذج بناء أخرى خلال الأيام الأولى لاستكشاف الفضاء.

تُعدّ أبراج الزراعة المائية الأرمنية أولى الأمثلة المبنية للمزارع العمودية، وقد وُثّقت في كتاب شولتو دوغلاس " الزراعة المائية : نظام البنغال"، الذي نُشر لأول مرة عام 1951، مع بيانات من باكستان الشرقية آنذاك، وبنغلاديش الحالية ، وولاية البنغال الغربية الهندية . ^{[ 27 ] [ 28 ]}

ومن الأمثلة اللاحقة التي نُشرت أو بُنيت: ناطحة السحاب البيوكليماتيكية لكين يانغ (مينارا ميسينياغا، بُنيت عام 1992)؛ مدينة الخنازير لـ MVRDV، 2000؛ مدينة ميتا/ داتا تاون لـ MVRDV (1998-2000)؛ أبراج الحدائق لبيتش-أغيليرا (2001). ^{[ 24 ]}

ربما يكون كين يانغ هو المهندس المعماري الأكثر شهرة الذي روّج لفكرة ناطحة السحاب "متعددة الاستخدامات" التي تجمع بين الوحدات السكنية وإنتاج الغذاء.

ديكسون ديسبومير أستاذ في علوم الصحة البيئية وعلم الأحياء الدقيقة . أعاد طرح موضوع الزراعة العضوية في عام 1999 مع طلاب الدراسات العليا في فصل دراسي لعلم البيئة الطبية. وتكهن بأن مزرعة من 30 طابقًا في مبنى سكني واحد يمكن أن توفر الغذاء لـ 50,000 شخص، بما في ذلك الخضراوات والفواكه والبيض واللحوم، موضحًا أنه يمكن زراعة المحاصيل المائية في الطوابق العليا؛ بينما ستكون الطوابق السفلية مناسبة للدجاج والأسماك التي تتغذى على مخلفات النباتات.

على الرغم من أن العديد من اقتراحات ديسبومير قد وُوجهت باعتراضات من وجهة نظر العلوم البيئية والهندسة، إلا أنه نجح في نشر فكرته القائلة بإمكانية تغيير أساليب إنتاج الغذاء. وادعى النقاد أن الطاقة الإضافية اللازمة للإضاءة والتدفئة والعمليات الأخرى ستفوق فائدة قرب المبنى من مناطق الاستهلاك. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

في البداية، تحدّى ديسبومير طلابه لإطعام سكان مانهاتن بالكامل (حوالي مليوني نسمة) باستخدام 5 هكتارات فقط (13 فدانًا) من الحدائق على أسطح المباني . وقدّر الطلاب أن طرق الزراعة على الأسطح لا تكفي لإطعام سوى 2% من السكان. ولعدم رضاه عن النتائج، اقترح ديسبومير بشكل عفوي زراعة النباتات داخل المباني، بشكل رأسي. وبحلول عام 2001، تم تقديم أول مخطط لمزرعة رأسية. وفي مقابلة، وصف ديسبومير آلية عمل المزارع الرأسية.

سيحتوي كل طابق على أنظمة ري ومراقبة مغذيات خاصة به. ستُزود كل نبتة بأجهزة استشعار لتتبع كمية ونوع المغذيات التي امتصتها. كما ستتوفر أنظمة لمراقبة أمراض النباتات باستخدام تقنيات رقائق الحمض النووي التي تكشف عن وجود مسببات الأمراض النباتية بمجرد أخذ عينات من الهواء واستخدام أجزاء من مختلف أنواع العدوى الفيروسية والبكتيرية. الأمر في غاية السهولة. علاوة على ذلك، سيُحدد جهاز كروماتوغرافيا الغاز الوقت الأمثل لقطف النبات من خلال تحليل مركبات الفلافونويد الموجودة فيه. هذه المركبات هي التي تُضفي على الطعام النكهات التي تُحبها، خاصةً في المنتجات العطرية مثل الطماطم والفلفل. كل هذه تقنيات متوفرة تجاريًا. إمكانية إنشاء مزرعة رأسية متاحة الآن، لسنا بحاجة إلى ابتكار أي شيء جديد. ^{[ 31 ]}

تم إنتاج التصاميم المعمارية بشكل مستقل من قبل المصممين كريس جاكوبس وأندرو كرانيس ​​وغوردون غراف. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

بدأ الاهتمام الإعلامي الجماهيري بمقال كتب في مجلة نيويورك ، تبعه مقالات أخرى، ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]} بالإضافة إلى برامج إذاعية وتلفزيونية.

في عام 2011، قامت شركة "ذا بلانت" في شيكاغو ببناء وحدة هضم لاهوائي داخل المبنى. سيمكن هذا المشروع المزرعة من العمل بشكل مستقل عن شبكة الطاقة. علاوة على ذلك، ستعمل وحدة الهضم اللاهوائي على إعادة تدوير النفايات من الشركات المجاورة التي كانت ستُدفن في مكبات النفايات لولا ذلك. ^{[ 38 ]}

في عام ٢٠١٤، كانت شركة "فيرتيكال فريش فارمز" تعمل في بوفالو ، نيويورك، متخصصة في الخضراوات الورقية والأعشاب والبراعم . ^{[ ٣٩ ]} وفي مارس من العام نفسه، افتُتحت أكبر مزرعة عمودية في العالم آنذاك في سكرانتون، بنسلفانيا، والتي بنتها شركة "جرين سبيريت فارمز" (GSF). يقع مقر الشركة في مبنى من طابق واحد يمتد على مساحة ٣.٢٥ هكتار، ويضم رفوفًا مكدسة بستة صفوف لاستيعاب ١٧ مليون نبتة. وكان من المقرر أن تزرع المزرعة ١٤ نوعًا من الخس سنويًا، بالإضافة إلى السبانخ واللفت والطماطم والفلفل والريحان والفراولة. ويتم استخلاص الماء من جو المزرعة باستخدام جهاز مزيل للرطوبة . ^{[ ٢١ ]}

تدير وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية ( DARPA ) مشروعًا مكونًا من 18 طابقًا ينتج نباتات معدلة وراثيًا تصنع بروتينات مفيدة في اللقاحات . ^{[ 21 ]}

صممت شركة بلنتي نظام زراعة معياري جديد مُتحكم به بالذكاء الاصطناعي لمحاصيل متعددة؛ وهي بصدد افتتاح مزرعة في تشيسترفيلد ، بولاية فرجينيا، ستنتج أكثر من 1.8 مليون كيلوغرام (4 ملايين رطل) من الفراولة سنويًا. وتستخدم المزرعة مساحة أرضية ومياه أقل بنسبة 97% مقارنةً بالزراعة التقليدية. ^{[ 40 ]}  

في أغسطس 2025، اندمجت شركة "80 Acres Farms" الأمريكية المتخصصة في الزراعة العمودية مع شركة "Soil Organics". تدير الشركة سبع مزارع عمودية في الولايات المتحدة، ويُقدّر إنتاجها من المحاصيل المائية بنحو 20 مليون رطل سنويًا. ^{[ 41 ]}

تشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2048، سيزداد عدد سكان العالم بمقدار 3 مليارات نسمة، وسيعيش ما يقارب 80% منهم في المناطق الحضرية. ^{[ 44 ]} تتمتع المزارع العمودية بإمكانية تقليل أو إلغاء الحاجة إلى استصلاح أراضٍ زراعية إضافية. ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

على عكس الزراعة التقليدية في المناطق غير الاستوائية، تتيح الزراعة الداخلية إنتاج المحاصيل على مدار العام. وتُضاعف الزراعة الموسمية إنتاجية المساحة المزروعة من 4 إلى 6 أضعاف، وذلك بحسب نوع المحصول. أما مع محاصيل مثل الفراولة، فقد يصل هذا الرقم إلى 30 ضعفًا. ^{[ 47 ] [ 48 ]}

علاوة على ذلك، بما أن المحاصيل ستُستهلك في مكان زراعتها، فإن النقل لمسافات طويلة وما يصاحبه من تأخيرات زمنية، من شأنه أن يقلل من التلف والآفات واستهلاك الطاقة. عالميًا، يُهدر نحو 30% من المحاصيل المحصودة بسبب التلف والآفات، مع أن هذه النسبة أقل بكثير في الدول المتقدمة. ^{[ 37 ]}

يقترح ديسبومير أنه بمجرد أخذ المحاصيل القزمة (مثل القمح القزم الأصغر حجماً ولكنه أغنى بالعناصر الغذائية ^{[ 49 ]} )، والمحاصيل التي تُزرع على مدار العام، وحوامل النباتات "المكدسة"، فإن مبنىً من 30 طابقاً بقاعدة من كتلة بناء ( 2 هكتار أو 5 أفدنة ) سينتج محصولاً سنوياً مماثلاً لمحصول 1000 هكتار (2400 فدان) من الزراعة التقليدية. ^{[ 37 ]}

تعتمد المحاصيل المزروعة في الزراعة التقليدية في الهواء الطلق على الظروف المناخية الملائمة، وتتأثر سلبًا بتقلبات درجات الحرارة، والأمطار، والرياح الموسمية، والعواصف الثلجية، والأعاصير، والفيضانات، وحرائق الغابات، والجفاف. ^{[ 42 ]} "تسببت ثلاث فيضانات حديثة (في أعوام 1993 و2007 و2008) في خسائر بمليارات الدولارات في المحاصيل الزراعية في الولايات المتحدة، مع خسائر فادحة في التربة السطحية. وقد تؤدي التغيرات في أنماط هطول الأمطار ودرجات الحرارة إلى انخفاض الإنتاج الزراعي في الهند بنسبة 30% بحلول نهاية القرن." ^{[ 50 ]}

إنتاجية الألياف الضوئية مستقلة إلى حد كبير عن الطقس، على الرغم من أن الزلازل والأعاصير لا تزال تشكل تهديدات.

تُعدّ مسألة الظروف الجوية القاسية ذات أهمية خاصة في المناطق القطبية وشبه القطبية، مثل ألاسكا وشمال كندا ، حيث يستحيل إلى حد كبير ممارسة الزراعة التقليدية. ويُشكّل انعدام الأمن الغذائي مشكلة مزمنة في المجتمعات الشمالية النائية، حيث يتعيّن نقل المنتجات الطازجة لمسافات طويلة، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف وسوء التغذية. ^{[ 51 ]} ويمكن للمزارع القائمة على الحاويات توفير المنتجات الطازجة على مدار العام بتكلفة أقل من تكلفة استيراد الإمدادات من المناطق الجنوبية، حيث يوجد عدد من المزارع العاملة في مواقع مثل تشرشل، مانيتوبا، وأونالاسكا ، ألاسكا. ^{[ 52 ] [ 53 ]} وكما هو الحال مع تعطل زراعة المحاصيل، فإن المزارع المحلية القائمة على الحاويات أقل عرضة للاضطرابات من سلاسل التوريد الطويلة اللازمة لتوصيل المنتجات المزروعة بالطرق التقليدية إلى المجتمعات النائية. وقد ارتفعت أسعار المواد الغذائية في تشرشل بشكل كبير بعد أن أجبرت الفيضانات التي حدثت في مايو ويونيو 2017 على إغلاق خط السكة الحديدية الذي يُشكّل الرابط البري الدائم الوحيد بين تشرشل وبقية كندا. ^{[ 54 ]}

يمكن أن تعود ما يصل إلى 20 وحدة من الأراضي الزراعية الخارجية لكل وحدة من وحدات الزراعة النباتية إلى حالتها الطبيعية، ^{[ 55 ] [ 56 ]} بسبب زيادة إنتاجية الزراعة النباتية.

وبالتالي، تُسهم الزراعة الرأسية في تقليل مساحة الأراضي الزراعية، مما يوفر الكثير من الموارد الطبيعية. ^{[ 37 ]} كما يُمكن تجنب إزالة الغابات والتصحر الناجمين عن التوسع الزراعي على حساب النظم البيئية الطبيعية . ويُقلل إنتاج الغذاء داخل البيوت المحمية من عمليات الحراثة والزراعة والحصاد التقليدية باستخدام الآلات الزراعية، أو يُلغيها تمامًا، مما يحمي التربة ويُقلل الانبعاثات.

يشكل نقص مكونات الأسمدة، مثل الفوسفور ^{[ 57 ]،} تهديدًا للزراعة الصناعية. ويقلل تصميم الدورة المغلقة لأنظمة المزارع الرأسية من فقدان العناصر الغذائية، بينما تفقد الزراعة الحقلية التقليدية العناصر الغذائية بسبب الجريان السطحي والترشيح. ^{[ 58 ]}

قد يكون سحب النشاط البشري من مساحات واسعة من سطح الأرض ضرورياً لمعالجة الانقراضات الجماعية التي يسببها الإنسان .

تُخلّ الزراعة التقليدية بالتوازن البيئي للحياة البرية، وقد تكون غير أخلاقية في ظل وجود بديل عملي. أظهرت إحدى الدراسات انخفاض أعداد فئران الخشب من 25 فأراً للهكتار الواحد إلى 5 فئران للهكتار الواحد بعد الحصاد، ما يُقدّر بقتل 10 حيوانات للهكتار الواحد سنوياً في الزراعة التقليدية. ^{[ 59 ]} في المقابل، تُلحق الزراعة الرأسية ضرراً طفيفاً بالحياة البرية. ^{[ 59 ] [ 60 ]}

تُعدّ الزراعة التقليدية مهنة خطرة تُؤثّر سلبًا على صحة المزارعين. تشمل هذه المخاطر: التعرّض لعوامل مُعدية كالملاريا والبلهارسيا ، بالإضافة إلى الميكروبات الموجودة في التربة، والتعرّض للمبيدات الحشرية والفطرية السامة، ومواجهة الحيوانات البرية كالثعابين السامة، والإصابات التي قد تحدث عند استخدام معدات الزراعة الصناعية الكبيرة. تُقلّل الزراعة الصيدلانية من بعض هذه المخاطر. [ ^{42 ] يُتيح} نظام الغذاء الصناعي الحديث الحصول على أغذية غير صحية بأسعار زهيدة ، بينما تُصبح المنتجات الطازجة أغلى ثمنًا، مما يُشجّع على عادات غذائية سيئة. تُؤدّي هذه العادات إلى مشاكل صحية كالسمنة وأمراض القلب والسكري .

يُعدّ انعدام الأمن الغذائي أحد العوامل الرئيسية المؤدية إلى الفقر المدقع . وسيُتيح إنشاء المزارع استمرار إنتاج المواد الغذائية ذات الأهمية الثقافية دون التضحية بالاستدامة أو تلبية الاحتياجات الأساسية، وهو ما يُمكن أن يكون له دورٌ هام في انتشال المجتمع من براثن الفقر. ^{[ 61 ]}

يمكن للزراعة الرأسية، عند استخدامها بالتزامن مع تقنيات أخرى وممارسات اجتماعية واقتصادية، أن تسمح للمدن بالتوسع مع الحفاظ على اكتفاء ذاتي كبير في مجال الغذاء. وهذا من شأنه أن يسمح للمراكز الحضرية الكبيرة بالنمو دون قيود غذائية. ^{[ 42 ]}

يمكن للمزارع العمودية الاستفادة من مُفاعلات إنتاج الميثان لتوليد الطاقة. يُمكن بناء هذه المفاعلات في الموقع لتحويل النفايات العضوية المُتولّدة في المزرعة إلى غاز حيوي يتكون عادةً من 65% ميثان بالإضافة إلى غازات أخرى. يُمكن بعد ذلك حرق هذا الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء للدفيئة. ^{[ 62 ]}

تتطلب المزارع العمودية تمويلًا تأسيسيًا ضخمًا، ولم تتمكن بعض الشركات الناشئة من تحقيق الربح قبل إفلاسها. ^{[ 63 ]} ويشكك المعارضون في جدوى الزراعة العمودية. ^{[ 64 ]} وتعتمد فوائدها الاقتصادية والبيئية جزئيًا على مفهوم تقليل مسافة نقل الغذاء ، أي المسافة التي يقطعها الغذاء من المزرعة إلى المستهلك. ومع ذلك، يشير تحليل حديث إلى أن النقل لا يمثل سوى عامل ثانوي في التكاليف الاقتصادية والبيئية لتوفير الغذاء لسكان المدن. وخلص التحليل إلى أن "مسافة نقل الغذاء، في أحسن الأحوال، مجرد موضة تسويقية". ^{[ 65 ]} وبالتالي، سيتعين على المنشأة خفض التكاليف أو رفع الأسعار لتبرير بقائها في المدينة.

وبالمثل، إذا تم تلبية احتياجات الطاقة عن طريق الوقود الأحفوري، فقد يكون التأثير البيئي خسارة صافية؛ ^{[ 66 ]} حتى بناء قدرة منخفضة الكربون لتشغيل المزارع قد لا يكون منطقيًا مثل ترك المزارع التقليدية في مكانها، مع حرق كميات أقل من الفحم.

ستتجاوز تكاليف البناء الأولية لمزرعة عمودية مساحتها 60 هكتارًا 100 مليون دولار. [ ^{67 ] قد} تكون تكاليف إشغال المكاتب مرتفعة في المدن الكبرى، حيث تتراوح أسعار مساحات المكاتب في مدن مثل طوكيو وموسكو ومومباي ودبي وميلانو وزيورخ وساو باولو بين 1850 و 880 دولارًا للمتر المربع ^. [ ^{68 ]}

ادعى مطورو نظام TerraFarm، المصنوع من  حاويات شحن مستعملة بطول 40 قدمًا، أن نظامهم "حقق تكافؤًا في التكلفة مع الزراعة التقليدية في الهواء الطلق". ^{[ 17 ]}

خلال موسم النمو، تسطع الشمس على سطح عمودي بزاوية حادة، مما يقلل كمية الضوء المتاحة للمحاصيل مقارنةً بزراعتها على أرض مستوية. لذا، يصبح توفير إضاءة إضافية ضروريًا. زعم بروس بوغبي أن متطلبات الطاقة للزراعة العمودية ستكون غير قادرة على منافسة المزارع التقليدية التي تعتمد على الضوء الطبيعي فقط. ^{[ 29 ] [ 69 ]} وقدّر الكاتب البيئي جورج مونبيوت أن تكلفة توفير إضاءة إضافية كافية لزراعة الحبوب اللازمة لصنع رغيف واحد تبلغ حوالي 15 دولارًا. ^{[ 70 ]} وذكرت مقالة في مجلة الإيكونوميست أنه "على الرغم من أن المحاصيل التي تنمو في ناطحة سحاب زجاجية ستحصل على بعض ضوء الشمس الطبيعي خلال النهار، إلا أنه لن يكون كافيًا"، وأن "تكلفة تشغيل الإضاءة الاصطناعية ستجعل الزراعة الداخلية باهظة التكلفة للغاية". ^{[ 71 ]}

بما أن مشروع "المزرعة العمودية" يقترح بيئة مُتحكَّم بها، فإن تكاليف التدفئة والتبريد ستكون مماثلة لتكاليف أي برج آخر. وتُعدّ أنظمة السباكة والمصاعد ضرورية لتوزيع المغذيات والمياه. في شمال الولايات المتحدة القارية، قد تتجاوز تكلفة التدفئة بالوقود الأحفوري 200,000 دولار أمريكي للهكتار الواحد. ^{[ 72 ]}

افتتحت شركة جونز للأغذية في غلوسترشير ، إنجلترا، مزرعة عام 2024 بمساحة 14,500 متر مربع (156,000 قدم مربع ) مخصصة للزراعة، وتعتمد كلياً على الطاقة الكهربائية المتجددة . ^{[ 73 ] [ 74 ]} إلا أن الشركة لم تحقق أرباحاً، وفي أبريل 2025، وُضعت تحت الحراسة القضائية . ^{[ 75 ]}  

اعتمادًا على طريقة توليد الكهرباء المستخدمة، قد تُنتج المحاصيل المزروعة في البيوت الزجاجية كميات أكبر من غازات الاحتباس الحراري مقارنةً بالمحاصيل المزروعة في الحقول المفتوحة، ^{[ 76 ]} ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى ارتفاع استهلاك الطاقة لكل كيلوغرام. تتطلب المزارع العمودية طاقة أكبر بكثير لكل كيلوغرام مقارنةً بالبيوت الزجاجية التقليدية، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة الإضاءة. وتعتمد كمية التلوث الناتج على كيفية توليد الطاقة.

تُزوّد ​​البيوت الزجاجية عادةً بمستويات _{ثاني أكسيد} الكربون إلى ثلاثة أو أربعة أضعاف المعدل الجوي. وتؤدي هذه الزيادة في ثاني أكسيد الكربون _إلى رفع معدلات التمثيل الضوئي بنسبة 50%، مما يُسهم في زيادة المحاصيل. ^{[ 77 ]} تحرق بعض البيوت الزجاجية الوقود الأحفوري لهذا الغرض تحديدًا، لأن مصادر ثاني أكسيد الكربون الأخرى _، مثل تلك الناتجة عن الأفران، تحتوي على ملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت والإيثيلين التي تُلحق ضررًا كبيرًا بالنباتات. ^{[ 77 ]} وهذا يعني أن المزرعة العمودية تتطلب مصدرًا _لثاني أكسيد الكربون ، وغالبًا ما يكون من الاحتراق . كما أن التهوية اللازمة قد تسمح بتسرب _{ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي.}

يستغل مزارعو البيوت الزجاجية عادةً ظاهرة التناوب الضوئي في النباتات للتحكم في ما إذا كانت في مرحلة النمو الخضري أو التكاثري. وكجزء من هذا التحكم، تُبقى الأضواء مضاءة بعد غروب الشمس وقبل شروقها، أو بشكل دوري طوال الليل. وقد تعرضت البيوت الزجاجية ذات الطابق الواحد لانتقادات بسبب التلوث الضوئي . ^{[ 78 ]}

تُغيّر البيوت الزجاجية المائية المياه بانتظام، مما ينتج عنه مياه تحتوي على أسمدة ومبيدات حشرية يجب التخلص منها. وستكون الطريقة الأكثر شيوعًا لنشر هذه المياه العادمة على الأراضي الزراعية أو الأراضي الرطبة المجاورة أكثر صعوبة بالنسبة للمزارع الرأسية الحضرية. ^{[ 79 ]}