Une ferme verticale est une grande tour à plusieurs niveaux, chacun avec de la terre et des cultures. Dickson Despommier, professeur de sciences de l’environnement à l’Université Columbia, a eu l’idée au tournant du millénaire comme solution à l’augmentation des populations et à la diminution de la disponibilité des terres agricoles vierges. Sa conception de ferme verticale a 30 étages et a à peu près la taille d’un pâté de maisons. La conception de grande hauteur permettrait à la ferme verticale d’être située au centre des zones urbaines, éliminant ainsi les coûts de transport.
Despommier affirme que 800 millions d’hectares, soit 8% de la masse continentale totale de la terre, sont actuellement consacrés à l’agriculture. Historiquement, 15 % de ces terres ont été ruinées par de mauvaises pratiques agricoles. De nombreux scientifiques prévoient une crise alimentaire ce siècle à moins que des mesures ne soient prises contre elle. L’agriculture « horizontale », comme on peut l’appeler, est responsable de la propagation de nombreuses maladies et parasites, comme la grippe, la rage, la fièvre jaune, la dengue, le paludisme, la trypanosomose, l’ankylostome et la schistosomiase, surtout sous les tropiques. Pour protéger l’environnement et minimiser les vecteurs de maladies à l’échelle mondiale, Despommier suggère de passer à la verticale avec nos opérations agricoles.
Parce qu’une ferme verticale serait un environnement étroitement contrôlé, des rendements élevés pourraient être atteints. Dans la protection de l’intérieur, l’agriculture continue pourrait se produire dans une diversité de circonstances climatologiques ou écologiques.
Une ferme verticale devrait être un écosystème fonctionnant de manière indépendante, car elle serait séparée de l’extérieur. Les insectes devraient être tenus à l’écart indéfiniment et les plantes auraient besoin d’une ventilation adéquate. Toute matière organique en décomposition devrait être recyclée ou éliminée à moindre coût. Plus la structure est efficace, moins d’entretien est nécessaire et, finalement, plus le retour sur investissement est élevé pour ses propriétaires. Dans un avenir plus lointain, la ferme verticale pourrait être entièrement automatisée.
L’agriculture en intérieur a déjà été utilisée, principalement pour les cultures de petite taille comme les herbes et les tomates, mais un projet de ferme verticale augmenterait cela et permettrait la production de plus grandes cultures telles que le blé. Une limitation serait l’incapacité d’élever du bétail, à moins qu’il ne soit fortement adapté à l’environnement intérieur. À long terme, il existe une forte incitation à s’éloigner du bétail en raison de la grande quantité de nourriture nécessaire pour nourrir un animal jusqu’à ce qu’il atteigne un point où il peut être abattu de manière rentable. Avec succès, les techniques agricoles verticales pourraient également être appliquées à l’agriculture dans l’espace ou sur d’autres planètes. Cette idée est souvent entendue à propos de l’expression « durabilité urbaine ».