Projeto
Os doze princípios
Com base em princípios éticos, Holmgren definiu 12 princípios de design de permacultura. Focados na teoria dos sistemas, servem como guias gerais para nos orientarmos dentro da enorme complexidade natural e social no desenvolvimento de um sistema sustentável:[16].
Zonas
As zonas são uma forma de organizar de forma inteligente o ambiente humano de acordo com a frequência das suas necessidades ou cuidados com as suas plantas e animais. As áreas mais frequentadas ao longo do dia devem estar localizadas nas áreas próximas da casa, ou seja, nas zonas 1 e 2. Aquelas que são visitadas com menos frequência nas zonas 3 a 5.[17].
Camadas
As camadas são uma das ferramentas utilizadas para projetar ecossistemas funcionais que sejam sustentáveis e com benefício direto para os seres humanos. Um ecossistema maduro tem um grande número de relações entre as suas partes componentes: árvores, sub-bosque, cobertura do solo, solo, fungos, insetos e animais. Como as plantas crescem em alturas diferentes, uma comunidade de diversas formas de vida é capaz de crescer num espaço relativamente pequeno, à medida que cada camada é empilhada uma sobre a outra. Em geral, existem sete camadas reconhecidas numa floresta alimentar, embora alguns praticantes de permacultura também incluam cogumelos como a oitava camada.[19].
efeito de fronteira
O efeito de borda ocorre quando dois sistemas muito diferentes se encontram e uma área de intensa produtividade e conexões úteis é criada. Um exemplo disso é o litoral; Onde a terra e o mar se encontram, existe uma área especialmente abundante para as necessidades humanas e animais. Portanto, esta ideia é desenvolvida em designs permaculturais, como ervas em espiral ou criação de lagoas com linhas costeiras onduladas em vez de um simples círculo ou oval (aumentando assim a quantidade de borda para uma determinada área).
No entanto, foram documentados casos em que por vezes o efeito de borda quando ocorre uma mudança abrupta - de floresta para pastagem, por exemplo - pode levar a uma maior substituição de espécies, além de uma variação algo abrupta no microclima. Observou-se que há maior conservação quando a mudança é menos abrupta, por exemplo, quando uma floresta margeia um cerrado.[21][22].
Guildas
Existem muitas formas de guildas ou associações, incluindo guildas de plantas com funções semelhantes (que poderiam ser trocadas dentro de um ecossistema), mas a percepção mais comum é a de uma guilda de apoio mútuo causando uma simbiose. Tal guilda é um grupo de espécies em que cada uma fornece um conjunto único de diversas funções que se apoiam mutuamente de forma simbiótica. Guildas de apoio mútuo são grupos de plantas, animais, insetos, etc., que funcionam bem juntos. Algumas plantas podem ser cultivadas para a produção de alimentos, algumas têm raízes principais que extraem nutrientes das profundezas da terra, algumas são fixadoras de nitrogênio, algumas atraem insetos benéficos e outras repelem insetos nocivos.
Quando este grupo de elementos são agrupados e se beneficiam mutuamente, diz-se que essas plantas formam uma guilda.[23][24][25].
Biodiversidade
As monoculturas são sistemas artificiais criados pelo homem para se enquadrarem no modelo de especialização social, criando assim grandes áreas de monocultura que se têm mostrado não ideais, uma vez que não se enquadram no ecossistema nem se adaptam a ele. Uma praga ou doença de uma determinada espécie torna a monocultura pouco resiliente "Resiliência (ecologia)"), uma vez que não possui plantas próximas que se associem ou formem uma guilda com elas para se protegerem, como foi o caso da praga da filoxera que devastou as monoculturas de vinha em toda a Europa.[26].
Portanto, a associação de culturas e a utilização de animais é necessária para aproveitar as simbioses, imitando a natureza, conseguindo sistemas que sejam resilientes às pragas e que se auto-regulam.
Manejo do solo
Para que um sistema seja capaz de se autorregular e alcançar estabilidade, ele precisa que o solo esteja “vivo”, ou seja, contenha o máximo de microrganismos e insetos benéficos, como vermes que permitem sua aeração, além de fungos que criam micorrizas, que é o que acaba auxiliando o bom desenvolvimento das plantas. Para conseguir um solo saudável é necessário protegê-lo tanto do sol quanto da chuva, pois se estiver nu, a radiação solar e o impacto das gotas de chuva destroem os microrganismos e fungos que vivem no solo. A floresta, o cerrado e outros ambientes naturais conseguem protegê-lo naturalmente com as folhas caídas das árvores e arbustos. Os humanos conseguem imitar isso usando algum tipo de cobertura morta que varia dependendo do clima. Por exemplo, em áreas com primavera e verão bastante quentes, como em climas mediterrâneos ou mediterrâneos continentais, é aconselhável usar palha. Em um clima um pouco mais frio, a palha ou outro tipo de cobertura morta causará excesso de umidade, por isso é aconselhável usar composto.
Outra forma de proteger o solo é através da cobertura vegetal. Estas coberturas requerem corte periódico que produz detritos que quando acumulados servem como cobertura morta,[27] ou a utilização do gado para pastar e assim aparar a erva.
Algo importante a ter em mente é a contribuição da matéria orgânica. Em solo descoberto e sem vida, os nutrientes e a matéria orgânica pouco servem, pois quando chove vão para as partes mais profundas do solo, perdendo-se no que se conhece como lavagem de nutrientes. Por outro lado, no solo vivo, os microrganismos comem estes nutrientes e libertam-nos lentamente através da respiração ou quando morrem. Desta forma, a matéria orgânica serve de alimento para que continuem mantendo um bom equilíbrio no solo e as plantas garantem que seus nutrientes não desapareçam e os tenham disponíveis quando precisarem.
Outro aspecto a ter em conta é a estrutura do solo. Pode ser mais argiloso, siltoso ou arenoso e em termos de pH pode ser um solo ácido, neutro ou alcalino. Da mesma forma que é preciso levar em consideração o clima para saber que tipo de espécie cultivar, também é importante saber o tipo de solo que se tem para saber se o solo pode ser fértil ou simplesmente arável e saber que tipo de planta se adaptaria melhor. Se o solo não for muito adequado para o cultivo, isso pode ser corrigido fornecendo grandes quantidades de matéria orgânica e aplicando cobertura morta no solo. Às vezes, se o pH não for neutro[a] e difícil de corrigir, pode ser aconselhável adaptar-se ao terreno e plantar espécies acidófilas ou alcalófilas conforme apropriado.
Outro aspecto fundamental de um solo saudável é a micorriza. Esta é a ligação que os fungos estabelecem para criar uma simbiose com as raízes das plantas, arbustos e árvores. O fungo fornece água, minerais e nutrientes à planta em locais inacessíveis a ela. Em troca, o fungo obtém carboidratos e vitaminas que de outra forma não seria capaz de obter. Também permite que as espécies de plantas se comuniquem entre si, trocando informações e nutrientes. Solo desprotegido limita ou mata diretamente um fungo micorrízico.[28].
Uso de animais
O manejo animal na permacultura é fundamental para manter um sistema sustentável. Minhocas e besouros que produzem a aeração natural do solo, borboletas e abelhas que polinizam, galinhas, coelhos, ovelhas, cabras, porcos e vacas que ajudam a fertilizar o solo com seus resíduos, além de mexê-lo um pouco com suas garras e cascos (bioturbação), favorecendo a vida microbiana no solo desde que não seja sobrepastoreado. Precisamente para evitar este sobrepastoreio, a permacultura contempla a utilização de galinheiros móveis ou um sistema de rotação de zonas no caso de animais de maior porte.
A sua actividade produz também muitos outros efeitos benéficos como uma boa reciclagem de nutrientes, desde que bem alimentados com produtos biológicos, uma boa drenagem do solo, a limpeza e limitação de gramíneas adventícias, o consumo de frutos caídos espalhando as suas sementes, a limitação de pragas, etc.
Existem também sistemas silvipastoris que aproveitam o cultivo de certos tipos de árvores para que possam fornecer alimento gratuito ao gado durante meses, com os animais se alimentando dos frutos caídos. Por exemplo, os porcos podem beneficiar das azinheiras (dehesa), as ovelhas das pereiras e macieiras e as vacas das mangueiras.[31].
Algumas espécies de peixes também contribuem para o bom funcionamento de um lago ou sistema de permacultura marinha.
Energia
A permacultura defende a maior conservação possível da energia que entra num sistema, seja na forma de sol, água ou vento, entre outros. Um sistema tem que produzir mais do que gasta para ser sustentável, portanto o bom posicionamento de certas árvores e plantas é essencial para que o sol penetre no inverno nos locais desejados ou que forneçam sombra no verão nesses mesmos locais, desta forma uma casa poderia estar em frente a uma árvore caducifólia voltada para o sol do meio-dia (ao sul no hemisfério norte e ao norte no hemisfério sul) e receber todo o sol necessário no inverno, pois a árvore não tem folhas e no verão estar protegida dela graças a toda a folhagem que o árvore tem. Outra boa forma de aproveitar o sol é colocar painéis de energia solar nos telhados e armazená-los em baterias como energia elétrica.
Para aproveitar o vento, pequenos moinhos de vento domésticos também podem ser colocados e armazenados em baterias e para se proteger, coloque “quebra-ventos” que são fileiras de árvores perenes (como os ciprestes) nos locais de onde vem o vento mais frio e intenso.
Para a água, valas niveladas ou linhas chave também podem ser projetadas para que a própria terra a absorva e não a desperdice. Dessa forma, a água acumulada no subsolo pode ser aproveitada pelas árvores nos períodos mais secos. Para evitar que a água escape do sistema, você pode projetar a colocação de pequenos montes nos quais você também pode cultivar, chamados Hügel (colina em alemão) nos locais onde a água escapa. A água que cai na casa ou em qualquer outro edifício também pode ser armazenada em tanques através de um sistema de calhas que evita que se estrague.[32] Depois de ter sido utilizada e contaminada em casa, pode ser novamente purificada e reutilizada para regar o jardim ou para abastecer uma piscina natural.[33].
Arquitetura
O design permacultural também diz respeito à própria casa e aos edifícios auxiliares de uma fazenda. Recomenda-se que a própria casa esteja dentro do sistema administrado por um permacultor para aproveitar as vantagens do sistema de zonas (da zona 1 a 5). Assim, a casa torna-se o marco zero a partir do qual partimos para as diferentes áreas de forma a poupar energia aos próprios proprietários. Para isso, na zona 1 estarão as zonas ou coisas que mais necessitam de ser visitadas ao longo do dia, como a composteira para deitar fora os resíduos ou a espiral aromática para utilizar aquelas ervas na cozinha.
Quanto à orientação, esta deve ser sempre para onde o sol se posiciona ao meio-dia (sul no hemisfério norte e voltado para norte no hemisfério sul). Por isso, é importante proteger-se do sol e do vento, colocando árvores de folha caduca na frente da casa e quebra-ventos nas zonas onde o vento é mais frio e agressivo, normalmente a zona norte ou noroeste do hemisfério norte.
Os materiais também são considerados. É importante, embora não obrigatório, construir uma casa com materiais de baixo impacto ecológico e que, se possível, estejam à mão. Pedras do local, cob ou com superabe, madeira de mata próxima, etc. Desta forma a casa será uma bioconstrução e será construída da forma mais ecológica possível.[34] Embora muitos permacultores optem por adquirir uma casinha pré-fabricada (casinha) ou até mesmo reformar um antigo contêiner de transporte.