L’acquaponica “moderna”, come la conosciamo oggi, nasce a metà degli anni Settanta da una serie di studi sull’acquacoltura a ricircolo nella quale delle piante commestibili venivano utilizzate per la rimozione degli scarti organici prodotti dai pesci.
Negli anni molti studi hanno dimostrato la produttività ed il valore, anche dal punto di vista commerciale di tali sistemi. Il crescente bisogno di un’agricoltura sostenibile e le grandi potenzialità del sistema hanno portato l’USDA (United States Department of Agriculture) ad iniziare un’importante raccolta di dati e informazioni su diversi impianti, ciò ha stimolato investimenti ed oggi il mercato americano sta osservando una crescente industria legata al settore acquaponico.
L’industria legata agli impianti di acquaponica risulta un campo realmente libero, circa il 70% degli impianti commerciali vengono progettati e realizzati dagli stessi imprenditori mentre il restante 30% preferisce affidarsi a consulenti o acquistare dei kit prefabbricati. Nel prossimo futuro gli impianti commerciali saranno sempre più complessi e grandi, in questa prospettiva il ruolo di consulenti ed ingegneri sarà fondamentale per lo sviluppo di questo settore.
Tipologie di impianti
L’acqua proveniente dalle vasche di allevamento dei pesci fluisce in una serie di filtri che si occupano della rimozione dei solidi in sospensione e della decomposizione dell’ammoniaca in nitrati. Dai filtri l’acqua scorre nei letti di crescita delle piante prima di essere reimmessa nelle vasche di allevamento.
Il sistema più utilizzato su scala commerciale è quello delle rafts (zattere galleggianti in polistirene) dove le piante vengono fatte galleggiare in vasche con una profondità variabile dai 20 ai 40 cm. Le piante sono alloggiate in vasi forati posizionati nei fori dei pannelli.
Altri sistemi, utilizzati su scala più piccola sono quello delle Media beds, letti di crescita contenenti argilla espansa o lapillo vulcanico, oppure le Wicking beds letti di crescita riempiti di materiali assorbenti, come ad esempio la fibra di cocco.
Infine, il sistema NFT the Nutrient Thin Film Technique nel quale un film sottile di acqua viene fatto scorrere o viene spruzzato in tubi direttamente a contatto con le radici delle piante.
L’approccio più comunemente utilizzato dai produttori è quello di combinare raft e media beds, in coltura protetta, ovvero in serra ed inoltre statisticamente un 43% dei produttori si avvale di luce supplementare per incrementare la produttività.
Il pesce più allevato in sistemi acquaponici è la tilapia con circa il 69% seguono pesci ornamentali (carpe koi e carassi), pesce gatto, pesce persico, trota ed infine crostacei d’acqua dolce.
Cenni sulla gestione
Per creare un ecosistema stabile e massimizzare la produzione la gestione degli impianti si deve tenere conto di numerosi fattori dalla temperatura dell’acqua, pH, micro e macronutrienti, ossigeno disciolto fino alla gestione della luce e del fotoperiodo.
Tra i fattori significativi legati alla produttività degli impianti c’è la gestione dei livelli dell’acqua e il suo trattamento.
Alkalinità e pH sono i due parametri più importanti da gestire. Essi possono essere tenuti sotto controllo utilizzando una combinazione di calce idrata e potassio bicarbonato (nel caso in cui il Ph sia inferiore a 7, acqua acida) in alternativa nel caso di acqua basica con pH maggiore 7 è possibile intervenire con acidi (acetico, fosforico o nitrico).
Nel caso in cui si utilizzi acqua piovana, quindi acida, introdurre in soluzione il bicarbonato di potassio garantirà il rilascio di anioni bicarbonato. Ciò comporterà un innalzando del pH della soluzione.
Ovviamente le aggiunte di tali sostanze dovranno essere calibrate accuratamente in modo da non risultare nocive sia per i pesci che per le piante.
Fonti:
Energy and water use of a small-scale raft aquaponics system in Baltimore, Maryland, United States
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144860915000643
Commercial aquaponics production and profitability: Findings from an international survey
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0044848614004724