Acquaponica alla ribalta

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La Tilapia del Nilo, Oreochromis niloticus, allevata in Maeva Pro Extended.
Se ne parlava già negli anni 70 ma ora è tornata alla ribalta nell’ottica della sostenibilità. Può essere definita come l’unione tra l’acquacoltura e la coltivazione idroponica

Avete mai sentito parlare di acquaponica o, più in particolare, di coltivazione di piante in acquacoltura? Per alcuni la tecnica dell’Acquaponica è conosciuta, ma per molti il termine è ancora oscuro ma, il concetto è piuttosto semplice. Si tratta in sostanza di un sistema di produzione innovativo ecosostenibile che coniuga insieme la ”Acquacoltura”, con la tecnica della coltivazione “Idroponica o fuori suolo”.
Ma cos’è in dettaglio l’acquaponica? In cosa consiste, come funziona, quali pregi e difetti ha? E soprattutto, si tratta di un tipo di coltivazione sostenibile o no?
Per avere un quadro più chiaro su questa particolare forma di agricoltura, ci siamo rivolti a Mauro Pula e a Luca Bramucci, rispettivamente il primo titolare della IRCI SpA ed il secondo biologo specializzato in acquacoltura della Acquacoltura Italia srl.
Definizione
Come ci mette in evidenza Mauro Pula, l’acquaponica può essere definita come l’unione tra l’acquacoltura e la coltivazione idroponica. Quest’ultima è una pratica nella quale le piante vengono coltivate in assenza di terreno, col 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 nutritivi 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. L’acquaponica non è una tecnica di coltivazione nuova, infatti è dagli anni ’70 che si è iniziato a parlare in maniera sostanziale di questa tecnica. Tuttavia è solo negli ultimi anni che è tornata alla ribalta, complici anche le nuove ricerche scientifiche e la maggior attenzione verso la sostenibilità da parte di consumatori e produttori.
L’acquaponica quindi risulta essere il perfetto connubio tra due sistemi di produzione alimentare che si integrano in una relazione di simbiosi naturale, massimizzando in certi casi le loro qualità individuali.
Impianto
Schematicamente in un impianto acquaponico l’acqua della “Fish Tank” o la vasca di allevamento, (all’interno della quale vengono allevati generalmente dei pesci), viene utilizzata per irrigare specifici letti o vasche di crescita vegetale, dove sono collocate le giovani piante in via di sviluppo. L’acqua quindi, ricca di nutrienti in parte mineralizzati (provenienti dal metabolismo degli animali e dal cibo consumato per il loro sviluppo), in parte non mineralizzato (proveniente dal cibo non consumato dagli animali) grazie all’azione biochimica di alcune popolazioni di batteri (Nitrosomonas e Nitrobacter), che li rielaborano in modo da renderli facilmente assimilabili dalle piante. Avviene quindi una vera e propria fitodepurazione da parte degli organismi vegetali, che attraverso la loro crescita ‘‘purificano’’ l’acqua dalle sostanze azotate escrete dagli animali. Il ripetersi di diversi cicli di fitodepurazione idrica durante il giorno consente di apportare continuamente sostanze nutritive alle piante e di poter allevare nelle migliori condizioni gli animali acquatici.
La caratteristica vincente di questa tecnica risiede in particolar modo nella gestione dell’acqua; va ricordato che in un normale allevamento ittico a terra solitamente si scarica il 10% al giorno dell’acqua contenuta nelle vasche di allevamento. Al contrario con il sistema acquaponico, (se ben dimensionato) l’acqua che si scarica giornalmente è quasi pari a zero. È praticamente un ciclo chiuso, che rende il ciclo combinato acquacoltura + coltivazione fuori suolo un modello sostenibile e particolarmente efficiente.
Le conoscenze e l’attuale stato dell’arte, a livello mondiale, rimangono ancora un grosso problema per lo sviluppo dell’acquaponica; in America sono poche le aziende che producono sistemi professionali ed in Europa sono ancora meno.
In Italia
In Italia, in provincia di Rimini, abbiamo fatto visita alla Irci SpA, e il titolare ci ha presentato un sistema tutto italiano dal nome: “MAEVA PRO EXTENDED”. Esso è il risultato di una collaborazione salda e sinergica iniziata nel 2012 tra due aziende leader nel settore dell’acquaponica Italiana, Acquacoltura Italia srl ed Irci spa. L’apporto di conoscenze, esperienze e sperimentazioni della prima, sono state per la seconda, il punto di partenza per la progettazione e per la realizzazione di sistemi acquaponici professionali.

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Schema acquaponica.

Le continue evoluzioni di questi impianti e le progressive migliorie adottate, hanno spinto le due società a pensare alla realizzazione di un impianto produttivo di grande dimensioni, frutto di una tecnologia senza precedenti nel campo dell’acquaponica, nacque così il Maeva Pro Extended un sistema a ciclo chiuso pronto all’uso e di facile gestione. L’intenzione era quella di sviluppare un prodotto (il sistema acquaponico) che avesse i più alti standard qualitativi e produttivi, i migliori requisiti igenico-sanitari, che fosse modulare, duttile, facilmente trasportabile in tutto il mondo, e che richiedesse poca manodopera per via dell’automazione, ma soprattutto che eliminasse una volta per tutte le problematiche legate alla progettazione e installazione. Meava Pro Extended è composto da quattro componenti principali, la vasca di allevamento, il filtro meccanico, il filtro biologico ed il floating system; è costruito con materiali di alta qualità e si distingue dalla concorrenza internazionale in quanto è dotato di accessori innovativi, per la più semplice gestione e supervisione dell’impianto.
FishTank
La vasca di allevamento (FishTank) dei pesci è il cuore del motore acquaponico, è qui difatti che il ciclo ha inizio. I pesci allevati in questo impianto a ricircolo possono andare da densità previste dall’acquacoltura biologica intorno a 25 kg/m3 a seconda della specie di pesce, fino ad arrivare a densità di 80 kg/m3 per il non biologico.
Questo permette al gestore, come mette in evidenza Mauro Pula, non solo di avere una produzione più o meno alta di animali per metro cubo d’acqua, ma anche di poter coltivare maggiore o minore superficie vegetale a seconda della sua gestione.

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Floating system in Maeva Pro Extended.

Per semplificare il lavoro dell’operatore ed avere il pieno controllo sugli animali la vasca è monitorata costantemente tramite una telecamera da accesso remoto, consentendo di verificare in diretta lo stato attuale di salute dei pesci.
Inoltre si è integrata una diagnostica che permette di monitorare diversi parametri di funzionamento dell’impianto e di avere lo storico dei principali valori da tenere sotto controllo (pH, Ossigeno, Ammoniaca, composti azotati e tanto altro ancora). La vasca è inoltre predisposta per essere controllata con una centralina hi-tech ed un sistema avanzato di sensori con i quali è possibile analizzare tutti i maggiori parametri dell’acqua in diretta.
Filtro Meccanico
L’acqua in uscita dalla FishTank viene trasportata in una serie di apparati consecutivi, costituiti da dei filtri a tamburo, prima di giungere alla coltivazione delle piante, questo perché una delle problematiche riscontrate in moltissimi impianti è quella dell’accumulo di sostanza organica, che viene prodotta o dalle deiezioni dei pesci o dal cibo non consumato degli stessi. Questo problema si manifesta quando il mangime viene mal razionato nell’arco della giornata e soprattutto quando gli impianti sono progettati e realizzati senza criteri e metodi ben definiti.
Biofiltro
Un complesso sistema di percolazione dell’acqua pulita in uscita dal filtro meccanico consente al filtro biologico di ottenere la massima densità batterica per volume di filtraggio.
Il filtro batterico o Biofiltro consente in primo luogo di abbassare la concentrazione di ammonica dannosa per i pesci e per le piante a determinate concentrazioni presente nell’acqua, trasformando lo ione ammonio, prima in nitrito e poi in nitrato.
In uscita dal filtro biologico l’acqua passa poi in una camera contenente una lampada UVC (lampada germicida) in grado di contenere la carica batterica dell’acqua.
La lampada perciò serve a contenere la carica batterica di E.coli e salmonella che potrebbe presentarsi in vasca nel momento in cui il gestore non rispettasse le prassi minime per la biosicurezza. Successivamente l’acqua passa per un sistema di degassazione, quest’ultimo raccoglie l’acqua prima del suo ritorno diviso in parte nella FishTank ed in parte confluirà invece nel miscelatore. Il degassatore consente perciò di ottenere un’acqua sempre in saturazione di ossigeno prima di giungere alle piante, e privata dell’anidride carbonica che viene a formarsi come conseguenza dei cicli vitali dei pesci e batteri.
Mangiatoia automatica
Nel tempo l’accumulo della sporcizia in vasca, porta inevitabilmente all’insorgere di malattie dovute alla scarsa igiene, con ripercussioni a cascata sul resto dell’impianto. Per fronteggiare il problema il sistema “Maeva Pro Extended” dispone, (come molti impianti di acquacoltura), di una mangiatoia automatica programmabile (che consente di distribuire porzioni di cibo limitate più volte durante l’arco della giornata).
Questo impianto acquaponico per sua natura, grazie ad un calibrato sistema di valvole può definirsi disaccoppiato, cioè è in grado di poter o meno scindere completamente la componente vegetale da quella animale, ciò consente all’operatore di poter effettuare manutenzioni programmate e non del sistema, ma anche piccole modifiche, senza dover necessariamente ricorrere all’arresto di quest’ultimo, permettendo, di fatto, di non interrompere mai la produzione, né animale né vegetale.
Chiller-pompa di calore
L’acqua, giunta finalmente nel sistema di coltivazione in floating system in uscita dal miscelatore, arriva alla fine del suo percorso attraverso un “chiller-pompa di calore” che la riscalda o la raffredda alla temperatura desiderata prima di re-immetterla nella vasca dei pesci. Questo garantisce una elevata resa in termini di produzione annua perché lo sbalzo termico che potrebbe influenzare la vita delle 3 componenti biologiche (batteri, pesci e piante) viene costantemente monitorata e tenuta sotto controllo.
Il sistema acquaponico brevettato offre anche la possibilità di mantenere sempre standard altissimi ai fini della produzione di piante a foglia larga e non solo, difatti nell’ultimo periodo è stato progettato, testato e sviluppato un sistema ibrido in grado di poter coltivare contemporaneamente piante da frutto in canaline fuori suolo e piante a foglia larga nel sistema flottante utilizzando sempre la medesima acqua.
Analisi della qualità
Il controllo analitico dei parametri di produzione, come sottolinea Luca Bramucci, è stato sviluppato e svolto in tutti questi anni attraverso diverse analisi che sono state effettuate sulla qualità dei vegetali prodotti, ed in particolar modo sulle concentrazioni dei nitrati negli ortaggi a foglia.
I test sono tutti sbalorditivi, in quanto non solo abbiamo una significativa diminuzione della concentrazione del nitrato all’interno della foglia che da ottobre a marzo non arriva mai al di sopra di 2.700 mg/l, ma addirittura nel periodo che va da marzo a ottobre scende al di sotto dei 2.000 mg/l. Il tutto mantenendo tassi di crescita paragonabili alle normali colture in idroponica nei tempi e nel peso.
Altro dato molto interessante, sono le analisi dell’acqua di allevamento, difatti quest’ultima è pressoché paragonabile ad un’acqua potabile con valori di nitrati al di sotto dei 50mg/litro, EC minore di 1,0 mS/cm e pH prossimo a 7. Ad oggi si pensa che questa ‘’magia’’ sia dovuta alla “biodinamicità” del sistema stesso, in quanto le popolazioni batteriche presenti nell’acqua, ed in particolar modo in tutti quei substrati che concedono loro una possibilità di ancoraggio (zattere, radici, vasetti etc..) siano in costante simbiosi con l’apparato radicale delle piante, e gli conferiscano quella marcia in più in grado di poter reggere il passo dell’idroponica tradizionalmente concepita con sali minerali.
La sua modularità rende il sistema espandibile a volontà. La sua versatilità lo rende ideale anche per allevare diverse specie di pesci, crescendo allo stesso tempo una vasta varietà di ortaggi.
La dimensione del sistema completo è indicativamente 750 m2 dove 500 sono in floating system.
Sostenibilità
Rispetto alle tecniche di agricoltura convenzionali, l’acquaponica presenta diversi punti di forza, tra cui:
- risparmio idrico perchè 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 uso di agrofarmaci e fitofarmaci perchè l’acquaponica non ne prevede l’uso e, al fine di evitare problemi di tossicità per pesci e piante, in acquaponica viene utilizzata la lotta biologica per tenere sotto controllo eventuali parassiti, mentre si cerca di isolare il meglio possibile il sistema di produzione dall’ambiente circostante in modo da limitare l’ingresso di insetti nocivi e agenti patogeni;
- Nessun uso di fertilizzanti: i nutrienti per le piante vengono forniti dall’allevamento del pesce.

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Esempio di colture realizzate in un prototipo di produzione in canalina.

Mauro Pula ci ricorda che il sistema è nato con lo scopo di recuperare il 100% dei nutrienti contenuti nei reflui dei pesci i quali andrebbero altrimenti scaricati in fognatura. Infatti questa tecnologia, aggiunge Mauro Pula, ha riscosso molto interesse da parte degli addetti ai lavori, che hanno mostrato rinnovata fiducia nel settore ed hanno tracciato un nuovo futuro per l’acquaponica e l’acquacoltura. La costruzione degli impianti viene eseguita con materiali di ottima qualità che consentono di valutare in almeno 25 anni la durata delle parti strutturali; lo stesso ovviamente non si può dire delle parti, elettroniche e meccaniche che naturalmente sono soggette ad usura, ma questo è contemplato in via preventiva dalla casa costruttrice. Il materiale impiegato nella costruzione del sistema è composto al 100% da materiale idoneo al contatto con gli alimenti, certificato e rientrante in tutti i più alti standard normativi, in grado di creare reddito e cibo riconosciuto biologico in molti paesi del mondo.
La ricerca con partner della comunità scientifica, il continuo aggiornamento e la sperimentazione si sa non ha mai fine, questo è un obiettivo che ci poniamo ogni giorno per dare l’opportunità di avere un cibo, genuino, fresco, sostenibile e gustoso e, volendo, anche a chilometri zero.

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