La quasi-totalité des cultures existantes dans le monde sont actuellement cultivées dans des champs de culture, mais on étudie depuis longtemps la possibilité de réaliser cette activité dans des conditions strictes et verticales dans des bâtiments intérieurs. Dans une étude publiée dans le magazine PNAS, un groupe de scientifiques calcule les besoins et la productivité d'une infrastructure de ces caractéristiques.
Pour ce faire, les informations recueillies dans une expérience précédemment travaillé et les modèles de simulation utilisés dans le domaine des cultures ont été comptés. On a représenté une culture verticale formée de dix couches qui ont pris en compte toutes les conditions : lumière artificielle, température ou niveau de CO2. On estime que dans un seul hectare ils pourraient croître entre 700-1.940 tonnes de blé, selon les conditions. Étant donné que les méthodes actuelles produisent en moyenne 3,2 tonnes de blé par hectare, on estime que la fertilité pourrait être multipliée par 220–600.
Face à cette fertilité, les grandes quantités d'énergie à utiliser pour le moment ne compensent pas l'investissement, comme l'ont reconnu leurs auteurs. Mais ils disent qu'à l'avenir ce type d'infrastructure est nécessaire et proposent qu'il pourrait être particulièrement utile dans le cas des pays du Moyen-Orient avec peu de sécurité alimentaire et d'énergie solaire excédentaire, à l'exception des variations climatiques.
Ils affirment que moins de terres sont nécessaires, que la plupart de l'eau est réutilisée, qu'il n'y a pas de perte de nutriments et que pratiquement aucun pesticide ne doit être utilisé. L'étude ne mentionne pas la contribution possible de l'utilisation des semences transgéniques dans cette fertilité.