In een aardbeienveld omringd door aardbeienvelden aan de rand van Santa Maria, plukt een paar robots de hele zomer bessen.

Elke robot, gemaakt door Tortuga AgTech, een bedrijf uit Colorado, rijdt op stevige wielen tussen de verhoogde bedden en stopt dan voor een fabriek. Een scharnierende arm manoeuvreert zijn sensorarray tussen de bladeren; machine vision-software doorzoekt de sensorgegevens op zoek naar rijpe bessen.

De meeste aardbeienplanten in Californië ontkiemen constant in de loop van het seizoen - kleine groene bessen zitten naast dikke rode, genesteld tussen de bladeren. Als een onrijpe bes in de weg zit, verplaatst de robot zich voor een betere hoek. Een snipper-grabber die in het midden van de sensoren is gemonteerd, steekt erin om de stengel van de bes door te snijden en plaatst deze vervolgens voorzichtig in een wachtende plastic clamshell in een compartiment aan de basis van de robot. De beweging doet denken aan een vogel die jaagt, tuurt en naar insecten pikt.

Sinds ze dit veld in mei bereikten, zijn de robots op weg om bijna net zoveel bessen te plukken als menselijke plukkers, en met een nauwkeurigheid van 95%, volgens Tortuga. De teler die voor het werk betaalt, ondersteunt die bewering.

Tortuga's pitch aan telers is een abonnementsmodel dat hen een vast bedrag per robotgeplukte doos aardbeien in rekening brengt tegen een tarief dat vergelijkbaar is met het loon van menselijke werknemers. In tegenstelling tot een mens heeft de Tortuga-bot geen pauzes nodig, kan hij niet ziek worden, staat hij altijd klaar om te werken en kan hij dag en nacht plukken. Voorlopig komen er nog menselijke bemanningen achter de robots aan voor een periodieke opruimactie.

Maar het team achter Tortuga - en enkele ervaren experts in de Californische aardbeienindustrie van $ 2 miljard - zien landbouwrobots als meer dan alleen arbeidsbesparende apparaten die kosten kunnen besparen en de marges voor telers kunnen vergroten. Ze zien ze als de enige manier waarop een industrie die op de kruisende breuklijnen van klimaatverandering, waterrechten, arbeidsstrijd, landgebruik en chemische regelgeving zit, zich kan aanpassen en overleven.

"Mijn hele leven is nu gewijd aan het proberen onze menselijke systemen veerkrachtiger te maken", zegt Eric Adamson, medeoprichter en CEO van Tortuga.

Op korte termijn denkt hij dat het bedrijf bewijst dat zijn robot kosteneffectief is en voldoet aan de behoeften van bestaande boerderijen. Met dat bewijs in de hand is het plan om naar investeerders te gaan voor een nieuwe infusie van geld - het bedrijf heeft al $ 28 miljoen opgehaald sinds de oprichting in 2016 - en "duizenden robots te bouwen".

Op de lange termijn gelooft hij dat een robotarbeidsaanbod de sleutel is tot een toekomst waarin de aardbeienindustrie niet langer synoniem is met de Californische kust, waar 90% van de aardbeien in de VS wordt verbouwd.

Tortuga's robots zijn ontworpen om aardbeien te plukken van planten die op hydroponische tafelbladen zijn gekweekt, niet de grondaardbeien die bijna de hele Californische oogst uitmaken. De locatie in Santa Maria maakt deel uit van een joint venture genaamd New Wave Berry, gevormd door Oppy, een groot fruitbedrijf gevestigd in Vancouver, Canada; Farmers Gate, een investeringsmaatschappij; en Red Dog Management. De onderneming heeft 50 van de 700 hectare die Red Dog beheert in het gebied opgezet met tafelbladen als proefprogramma en brengt de resultaten op de markt onder het merk Ocean Spray met "Happy Berry hydroponic aardbeien" op het etiket.

Vaak beschermd onder een plastic tunnel, zijn tafelbladsystemen populair geworden in Nederland en het VK, waar Tortuga voor het eerst begon met het uitrollen van zijn robots in het veld. Het gebruik van een niet-grondsubstraat - geraspte kokosnootschil, kokos genaamd, in het geval van de Santa Maria-boerderij - en de bescherming van de tunnels geven telers meer controle, en de verhoogde tafelbladen houden ongedierte op de grond weg en maken het oogsten minder pijnlijk voor arbeiders.

Door de hogere kosten van de tafelbladen zijn ze zeldzaam geworden in de velden van Californië, die meer dan 30.000 hectare beslaan tussen de drie aardbeiencentra Watsonville, Santa Maria en Oxnard. Aardbeien zijn al een van de meest kapitaalintensieve gewassen die in de staat worden verbouwd, en met relatief goedkope arbeidskrachten en ideaal aardbeienweer voor een groot deel van het jaar hebben Californische telers niet dezelfde druk gevoeld als hun Europese tegenhangers.

Maar er komt een complexe mix van krachten op de industrie te staan, waardoor zowel tafelboerderijen als robotoogstmachines levensvatbaarder worden in Californië. De belangrijkste verschuiving:een veranderend regelgevingsregime voor de chemicaliën waar aardbeientelers op vertrouwen.

Aardbeienplanten zijn ten prooi aan een cluster van virussen, schimmels en nematoden die zich verspreiden naar het vuil, waar ze wachten om de bessen van volgend jaar te infecteren. Zonder ontsmettingsmiddelen om de vijandige organismen uit de grond te bombarderen, bouwt de ziekteverwekkers zich in de loop van de tijd op, en de daaropvolgende gewassen komen verdord en verwoest uit.

Fumigatie wordt echter steeds meer gereguleerd. Methylbromide, ooit de favoriet van de industrie, werd meer dan tien jaar geleden verboden vanwege zijn effect op de ozonlaag en is ook geïdentificeerd als een neurotoxine en irriterend voor de luchtwegen. Het gebruik van chloorpicrine, een veelgebruikt ontsmettingsmiddel dat eerst als chemisch wapen werd gebruikt, wordt steeds meer beperkt door bufferzones, waardoor telers een bepaalde afstand moeten laten tussen behandelde velden en wegen, huizen en watermassa's. En 1,3-dichloorpropeen, gewoonlijk aangeduid met de merknaam Telone, is een bekend carcinogeen en onderworpen aan strikte jaarlijkse gebruikslimieten in Californië.

Terwijl het gebruik ervan onder de loep wordt genomen, lijken de ontsmettingsmiddelen hun effectiviteit te verliezen bij het bestrijden van zowel oude als nieuwe bedreigingen voor aardbeien die de afgelopen jaren zijn ontstaan, zoals UC Santa Cruz-professor Julie Guthman schetste in "Wilted", haar boek uit 2019 over ontsmettingsmiddelen en de Californische aardbeienindustrie.

"Er is een algemeen gevoel dat ontsmettingsmiddelen niet lang op deze wereld zijn," zei Guthman. "Het zijn hele oude, vervelende chemicaliën."

De verschuiving in het chemische regime heeft tafelboerderijen aantrekkelijker gemaakt, ook al kosten ze meer geld om te installeren. In plaats van te proberen de gevaren die elk jaar in de bodem op de loer liggen te ontsmetten, kunnen telers het substraat van vorig jaar weggooien en een nieuwe batch toevoegen.

De betere ergonomie van het tafelsysteem maakt het ook gemakkelijker om ervaren oogstarbeiders te werven die anders bramen of frambozen zouden plukken, die in hoge struiken worden gekweekt.

Gemiddeld betalen Californische telers meer dan $ 35.000 per acre per jaar aan lonen aan de arbeiders die hun aardbeien plukken. Dat komt neer op 40% van de totale kosten per hectare voor een aardbeienbedrijf, volgens de meest recente kostenstudie van 2021 van de Universiteit van Californië, en die aantallen zijn waarschijnlijk gestegen toen in 2022 nieuwe wetten op het gebied van lonen en overuren van kracht werden.

Californische telers hebben het de afgelopen jaren moeilijker gehad om oogstarbeiders aan te trekken, en inflatie en een krappe arbeidsmarkt hebben arbeiders in de hele staat ertoe aangezet om hogere lonen te eisen. Sommige telers vertrouwen op werknemers die worden binnengebracht in het kader van het H-2A-gastarbeidsprogramma, dat zorgt voor een stabiel personeelsbestand maar de kosten hoger maakt, aangezien de voorwaarden van het visum werkgevers verplichten om huisvesting, voedsel en een minimumloon van $ 17,51 voor 2022 te bieden. De aantrekkingskracht van de grotere betrouwbaarheid van een robot en het potentieel om in de loop van de tijd kostenefficiënter te worden, maakt zo'n groot deel uit van de uitgaven van een teler, en is moeilijk te weerstaan.

Dankzij het tafelbladsysteem kunnen Tortuga's aardbeienbots hun vak uitoefenen door bessen gemakkelijker te plukken met robotarmen en de robots te beschermen tegen directe blootstelling aan de elementen. "We willen de acceptatie van tafelteelt en teelt in gecontroleerde omgevingen versnellen en deze boerderijen helpen slagen," zei Adamson. "Robots helpen die boerderijen om economisch effectiever te zijn en maken meer kapitaal vrij om in de opzet te steken."

Ryan Harrison, vice-president en algemeen directeur bij Red Dog, het bedrijf dat de Santa Maria-boerderij beheert, ziet tafelbladen en robotoogst als belangrijke componenten van een nog dramatischer verschuiving voor de industrie aan de horizon, die Californië van zijn plek zou kunnen stoten als de aardbeienkoning.

In de komende decennia, zo voorspelde hij, zullen de drie belangrijkste teeltgebieden van de staat niet langer levensvatbaar zijn voor buitenteelt als de gemiddelde temperatuur stijgt, de droogtes langer worden, het watergebruik beperkter wordt en de ontwikkeling de grondprijzen opdrijft en de bufferzones verder in de velden uitbreidt.

Van de drie grote aardbeienregio's voorspelde hij dat Santa Maria waarschijnlijk het langst standhoudt, met een gematigd klimaat, stabiele waterrechten en een grotere afstand tot grote stedelijke centra. "Santa Maria zal een van de laatste teeltgebieden in Californië zijn voordat alles waarschijnlijk in kas of binnen gaat in plaatsen als Detroit of Chicago of New Jersey," zei Harrison. "Als je in de glazen bol kijkt, is dat over 20, 30 jaar."

Maar de huidige dominantie van Californië berust op een personeelsbestand van tienduizenden bekwame plukkers. Voor een verschuiving naar het binnen of onder tunnels telen van aardbeien aan de rand van grote Amerikaanse metropolen zou een nieuw personeelsbestand nodig zijn.

Dat is waar de robots in het spel komen. "Als je eenmaal een systeem hebt ontwikkeld waarin je overal kunt groeien, geef je niet om de grond, geef je niet veel om het klimaat, en het werkt op andere locaties op zeer vergelijkbare manieren met dezelfde robots, je kunt alles doen dit coole spul", zegt Tim Brackbill, Tortuga's andere mede-oprichter en chief technology officer.

"Duurzaamheid is een mooi woord, maar het wordt steeds meer een noodzaak", zei Adamson. "We moeten voedsel op een meer veerkrachtige en adaptieve manier kunnen verbouwen, want de branden in het Amerikaanse Westen zullen niet stoppen en het water zal niet ineens terugkomen."

Buiten de kristallen bol groeien er echter nog miljarden aardbeien in Californië en moeten er nog een aantal hindernissen worden genomen voordat een gerobotiseerd, hydroponisch, gedistribueerd aardbeiensysteem wortel kan schieten.

Mark Bolda, de directeur van de Santa Cruz County Cooperative Extension van de University of California en een bessenspecialist, is het ermee eens dat Californische aardbeien voor een aantal uitdagingen staan, maar is sceptisch over het feit dat de economie voor tafelboerderijen die door robots worden geplukt klopt, of dat de industrie van de staat gaat overal heen.

De acceptatie van tafelbladen is tot nu toe beperkt geweest, zei Bolda, hoewel hij experimenten heeft gezien. Met het nieuwe ontsmettingsregime, zei hij, "wordt het dubieus en we beginnen veel meer ziekten te zien, dus grotere bedrijven proberen hun competentie op het gebied van tafelbladen te vergroten, maar niet op grote schaal."

Toen hij co-auteur was van UC's laatste kostenstudie over aardbeien, keek hij naar een hydrocultuursysteem dat groeit in met plastic omzoomde voren in de grond, in plaats van de duurdere tafelbladen, en ontdekte dat de economie "een ramp" was. In een gemiddeld veld liepen de kosten op tot $ 45.000 per acre per jaar, exclusief oogstarbeid. In het hydrocultuursysteem zijn diezelfde kosten meer dan verdubbeld tot meer dan $ 100.000.

Harrison van Red Dog weigerde gedetailleerde kosteninformatie te delen, maar zei dat hoewel de kosten per hectare van hun tafelbladgroei hoger zijn dan die van een traditioneel veld, de hogere opbrengsten van de tafelbladen de economie laten werken. "We produceren zoveel meer," zei Harrison - tot 50% meer aardbeien per hectare - "dat de kosten per geproduceerde eenheid eigenlijk lager zijn."

"Sommige telers vertelden me dat de kosten iets lager zijn" dan de hydrocultuuropstelling die hij in het onderzoek onderzocht, zei Bolda, en merkte op dat jongere telers, een minderheid in een sector waar hij de gemiddelde leeftijd schat " rond de 60", zijn enthousiaster over het uitproberen van nieuwe technologieën. "Ik heb de les gekregen van een aantal van de jongere spelers die ik echt nodig heb om mijn spel te verbeteren" en om mee te doen aan de groei van het tafelblad, zei Bolda, "maar de financiën zijn voor mij verontrustend."

Hij gaf toe dat de visie om overal te groeien van een robot-aangedreven operatie "echt intrigerend" was, maar betwijfelt of het Californische aardbeiensysteem wel zo draagbaar is. "Als er iets was, zou ik een mix van tafelbladen en aarde kunnen zien ontstaan", zei Bolda, maar hij gelooft dat reguliere onverharde velden aan de kust van Californië zullen blijven bestaan, dankzij de concentratie van het klimaat en de industrie, aangezien meer genuanceerd en gericht bodemplaagbestrijding het oude begassingssysteem.

In het Santa Maria-testveld vertoont de robotvloot van Tortuga al tekenen van verbetering. Harrison zei dat het bedrijf van plan is zijn commerciële proef bij Red Dog tot volgend jaar te verlengen en zijn areaal uit te breiden.

Een van Tortuga's grootste knelpunten is nu, ironisch genoeg, menselijke arbeid. "Als een robot een probleem heeft, kan het ons vier uur kosten om het op te lossen, maar de helft van die tijd is wachten tot iemand het oplost," zei Adamson. Een mogelijke oplossing:oogstmedewerkers omscholen tot robotoperators en monteurs. Eén plukker in Santa Maria krijgt al zo'n training.

Terwijl de mensen leren om op robots te werken, leren de robots om meer als mensen te werken. Adamson zei dat een midzomer-software-update hun picksnelheid verdubbelde. "We gaan eigenlijk net zo snel als een langzame mens, maar de kwaliteit is erg hoog en we denken dat we steeds sneller kunnen worden", zei hij. De oprichters van Tortuga verwachten dat hun robots in de nabije toekomst de menselijke output zullen evenaren, door langere uren in een langzamer tempo te werken en de menselijke picksnelheid "binnen een jaar of twee" te bereiken.

"Ik denk dat we een behoorlijk goede menselijke snelheid zullen bereiken, hoewel ik denk dat de beste mensen in staat zullen zijn om robots te overtreffen bij deze beoordelingsgestuurde taken," voegde Adamson eraan toe. "Maar dat is oké. Het hoeft niet beter te zijn dan ieder mens, het moet gewoon beter zijn dan genoeg mensen."