di Andrea
A. Forchino
Che cos’è
l’acquaponica?
Figura 1
Schema dei flussi di materia caratteristici di un sistema di
acquaponica (Goddek et al.,
2015 modificato).
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L’acquaponica può
essere definita come l’unione tra l’acquacoltura e la
coltivazione idroponica, pratica nella quale le piante vengono
coltivate in assenza di terreno e con il solo impiego di acqua
arricchita di tutte le sostanze nutritive di cui i vegetali
necessitano. Nel caso dell’acquaponica, i nutrienti fondamentali
per la crescita delle piante vengono forniti dall’allevamento del
pesce di cui queste sostanze costituiscono i principali prodotti di
scarto. In questo sistema, elementi come l’azoto e il fosforo,
derivanti sia dall’escrezione e dalle deiezioni dei pesci che dalla
decomposizione del mangime non ingerito, possono venire assorbiti
dalle radici delle piante in coltura che si trovano direttamente
immerse nell’acqua. Pertanto, in accordo con Lehman et al.
(1993), l’acquaponica può essere intesa come un’attività
produttiva agricola sostenibile nella quale i cicli dei principali
macro-nutrienti vengono chiusi grazie all’integrazione di due
sistemi produttivi, l’acquacoltura e la coltivazione idroponica
(Francis et al., 2003). I flussi di materia che caratterizzano
un sistema acquaponico sono schematizzati nella Figura 1 (Goddek et
al., 2015 modificato).
Rispetto alle tecniche di
agricoltura convenzionali, l’acquaponica presenta diversi punti di
forza:
- RISPARMIO IDRICO: l’acquaponica utilizza circa il 90% di acqua in meno rispetto a quella utilizzata nell’agricoltura tradizionale;
- SPAZI CONTENUTI Poiché le piante non necessitano di terreno, l’acquaponica permette colture intensive in spazi relativamente limitati.
- NESSUN UTILIZZO DI FERTILIZZANTI: i nutrienti per le piante vengono forniti dall’allevamento del pesce, mentre solo piccole quantità di microelementi vengono aggiunti (calcio, potassio e ferro).
- CONTROLLO EMISSIONI: non vi è bisogno dell’impiego di mezzi agricoli con conseguente minor consumo di combustibili fossili
La sostenibilità
ambientale dell’acquaponica è documentata anche da recenti studi
riguardanti l’applicazione dell’analisi del ciclo di vita (Life
Cycle Assessment – LCA) su sistemi pilota (Forchino et al., 2017
a,b).
Descrizione del sistema
Seppur possano variare
sia dal punto di vista delle specie allevate e coltivate che da
quello delle soluzioni ingegneristiche adottate, tutti i sistemi
acquaponici presentano alcune caratteristiche fisse e ben definite.
Un impianto acquaponico è
un sistema a ricircolo, dove l’acqua, grazie all’impiego di una o
più pompe, viene prelevata dalla vasca nella quale vengono allevati
i pesci e fatta passare in un biofiltro. Quest’ultimo permette di
avviare il processo di nitrificazione che porterà alla formazione
dei nitriti e dei nitrati poi assimilati dalle piante e di diminuire
il più possibile la quantità di solidi sospesi, operazione
particolarmente importante al fine di mantenere la buona qualità
dell’acqua ed evitare l’abbassamento dell’ossigeno in essa
disciolto (Cripps e Bergheim, 2000). L’acqua viene quindi immessa
nei letti di coltura all’interno dei quali sono presenti i vegetali
coltivati (le cui radici sono a diretto contatto con l’acqua) e
infine reintrodotta nella vasca di allevamento. Le varietà vegetali
coltivabili sono molteplici, non solo verdura a foglia ma anche
piante come zucchine, melanzane, pomodori o persino alberi da frutto.
Allo stesso modo, è possibile allevare in acquaponica la pressoché
totalità delle specie ittiche di acqua dolce, dalle trote alle carpe
(eventualmente anche specie ornamentali come le carpe KOI) o anche
specie per noi esotiche come la tilapia. È inoltre possibile
allevare in acquaponica varie specie di crostacei come ad esempio il
gambero di fiume Austropotamobius pallipes. A seconda delle
specie animali e vegetali scelte, il sistema andrà calibrato in modo
da assicurare il corretto apporto di nutrienti alle piante.
Per garantire una
produzione continuativa durante tutto il corso dell’anno e per
massimizzare il raccolto, i sistemi di acquaponica prevedono il
controllo costante della temperatura dell’acqua e il suo
condizionamento. Per tale motivo questi sistemi sono normalmente
allocati in serre o comunque ambienti protetti.
Dal punto di vista
ingegneristico, si possono distinguere tre principali metodi di
coltura (Figura 2):
Figura
2 Principali
tecniche di coltura in acquaponica: a) Media-Folled Beds; b) Deep
Water Colture; c) Nutrient Film Technique
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- MEDIA FILLED BEDS: questa tecnica prevede l’utilizzo di letti di coltura colmati con materiale inerte (argilla espansa, ghiaia…) che fornisce sostegno per le piante in coltivate (Figura 2a).
- DEEP WATER COLTURE: non viene utilizzato alcun materiale inerte ma le piante galleggiano sulla superficie dell’acqua del letto di coltura (Figura 2b). È il metodo più utilizzato su larga scala ed è conosciuto anche come RAFT METHOD o FLOATING SYSTEM.
- NUTRIENT FILM TECHNIQUE: le piante vengono coltivate in canalette, grondaie, tubi forati o strutture affini. Piccoli vasetti contenenti perlite o argilla espansa vengono utilizzati come supporto per le piante, le cui radici sono a diretto contatto con un flebile ma continuo flusso di acqua che permette l’approvvigionamento di nutrienti e ossigeno (Figura 2c).
L’acquaponica
in Italia
In
questi ultimi anni, grossi impianti produttivi sono stati costruiti
in nazioni come gli Stati Uniti, l’Australia e la Nuova Zelanda e
le pratiche acquaponiche stanno attirando l’interesse di università
e aziende di tutto il mondo. A livello europeo, le prime realtà
effettivamente produttive di acquaponica sono nate in questi ultimi
anni in Olanda (es. UF002), Inghilterra (es.
Bioaqua Farm, Growup Urban Farm) e Islanda (es. Akur Farm). Per
contro, in Italia sono stati finora realizzati solamente alcuni
piccoli impianti sperimentali, anche se è ragionevole pensare che
nel prossimo futuro, anche a livello nazionale, importanti
investimenti verranno fatti in questo campo. Questo interesse nei
confronti dell’acquaponica è testimoniato anche dal finanziamento
a livello europeo e nazionale di alcuni progetti nell’ambito
dell’acquponica, tra cui anche il progetto BLUEGRASS, partito nel
mese di ottobre 2017 e coordinato dal Dipartimento di Scienze
Ambientali, Informatica e Statistica (DAIS) dell’Università Ca’
Foscari di Venezia. Questo progetto, dalla durata di 30 mesi e
finanziato all’interno del Programma Interreg V-A Italia-Slovenia
2014-2020, mira a promuovere e sostenere lo sviluppo dell’acquaponica
nell’area coperta dal Programma (Veneto, Friuli Venezia Giulia e
parte del territorio sloveno) attraverso 4 principali attività:
1)
un’analisi di mercato finalizzata ad identificare i bisogni
territoriali specifici in termini di domanda;
2) la
realizzazione di 2 impianti pilota di acquaponica (uno in Slovenia e
uno in Italia), all’interno dei quali verranno svolte attività
didattiche, dimostrative e promozionali che coinvolgeranno anche
istituti scolastici e mercati cittadini;
3) il
coinvolgimento dei portatori di interesse e quindi agricoltori,
allevatori e ricercatori;
4) la
promozione di attività di comunicazione volte a sensibilizzare il
consumatore.
A tal
fine è stato creato un consorzio di 5 membri che comprende due
università (Ca’ Foscari, IT, e Lubiana, SLO), una pubblica
amministrazione (UTI del Noncello, IT) e due cooperative con
competenze nel settore dell’acquacoltura (SHORELINE, IT) ed in
quello agricolo (KZ- AGRARIA, SLO). Ulteriori informazioni riguardo a
BLUEGRASS saranno a breve disponibili su Agrarian Sciences.
Bibliografia
Bakhsh, H. K., Chopin, T., 2013. Water quality and nutrient aspects in recirculating aquaponic production of freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii and the lettuce, Lactuca sativa. Int. J. Of Rec. Aquac. 12: 13-34.
Cripps, S. J., Bergheim, A., 2000. Solid management and removal for intensive land-based aquaculture production systems. Aquacult. Eng. 122: 33-56.
Forchino, A.A., Gennotte, V., Maiolo, S., Brigolin, D., Mélard, C., Pastres, R., 2017. Eco-designing Aquaponics: a case study of an experimental production system in Belgium. Procedia CIRP, IN PRESS.
Forchino A.A., Lourguioui H., Brigolin D., Pastres R., 2017. Aquaponics and sustainability: the comparison of two different aquaponic techniques using the Life Cycle Assessment (LCA). Aquacult. Eng.77, 80–88.
Francis, C., Lieblein, G., Gliessman, S., Breland, T.A., Creamer, N., Harwood, R., Salomonsson, L., Helenius, J., Rickerl, D., Salvador, R., 2003. Agroecology: The ecology of food systems. J. Sustain. Agric. 22: 99-118.
Goddek, S., Delaide, B., Mankasingh, U., Ragnarsdottir, K. V., Jijakli, H., Thorarinsdottir, R., 2015. Challenges of sustainable and commercial aquaponics. Sustainability 7: 4199-4224.
Lehman, H., Clark, L., A., Weise, S. F, 1993. Clarifying the definition of sustainable agriculture. J. Agric. Environ. Ethics 6: 127-143.
Andrea Alberto Forchino
Biologo specializzato in acquacoltura. Attualmente lavora come
assegnista di ricerca presso l’Università Ca’ Foscari di Venezia
nel dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica. La
sua attività di ricerca è focalizzata sulla sostenibilità
ambientale dei prodotti di acquacoltura, inclusi quelli derivanti
dall’acquaponica. Le sue ultime pubblicazioni su riviste
scientifiche hanno riguardato l’applicazione dell’analisi del
ciclo di vita (Life Cycle Assessment – LCA) a questo comparto
produttivo.
Visto che il nuovo regolamento del biologico concede una deroga a tre paesi dell'UE di produrre biologicamente fuori suolo, si potrebbe dare un plus valore alla produzione facendo certificare le produzioni biologiche. Infatti il plus valore si tradurrebbe in pressi di mercato raddoppiati e triplicati....sempre se i venditori di prodotti biologici siano disponibile a pagare i produttori e non pretenderebbe di accaparrarsi tutto il di più.
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