Cos’è l’acquaponica? Come fa questa innovativa tecnica agricola a funzionare grazie a pesci e piante? Probabilmente hai già sentito qualche volta parlare della tecnica acquaponica, l’alternativa più tecnologica e sostenibile all’agricoltura tradizionale.
L’acquaponica è una tecnica di coltivazione sempre più popolare negli ultimi anni. Si tratta di un sistema che ricrea un ecosistema in cui pesci e piante coesistono in armonia. Questo metodo innovativo di coltivazione consente di risparmiare fino al 90% di acqua rispetto ai sistemi tradizionali e di ottenere prodotti di alta qualità, dal sapore unico e dalle proprietà organolettiche superiori rispetto ai prodotti in commercio. Questo sistema è implementabile nella tua attività agricola, ittica o casalinga.
Definizione di acquaponica
L’acquaponica è un sistema di coltivazione che integra l’allevamento di pesce con la coltivazione di piante in un ambiente chiuso a ricircolo continuo. In questo sistema, i rifiuti prodotti dai pesci sono convertiti in nutrienti per le piante che, a loro volta, purificano l’acqua per il bene dei pesci. Grazie alla tecnologia idroponica e alle moderne tecnologie di acquacoltura, la coltivazione avviene fuori suolo, riducendo notevolmente lo spreco di acqua. Tutto ciò all’interno di un sistema produttivo a riciclo chiuso e continuo, che permette di ridurre drasticamente gli scarti d’acqua.
In sintesi, parliamo di una combinazione fra l’allevamento di pesci e la coltivazione di piante che, attraverso il ricircolo d’acqua tra le sezioni dell’impianto, creano un ecosistema integrato e biologico.
Etimologia e significato
“Aquafonica? Acquatonica? Acquasonica?
Cos’è e cosa vuol dire realmente “acquaponica”?
Prima di approfondire le origini storiche della coltivazione con tecnica acquaponica, prestiamo attenzione all’etimologia e al significato della parola stessa.
La parola acquaponica deriva dal latino. Il termine “acqua” fa riferimento ad aqua,-ae ed è ricondotto alla radice indoeuropea ak-, che significa piegare e all’acqua. La seconda parte della parola invece deriva da pόnos che significa lavoro.
| Aqua | Ponica | = Piegare il lavoro con l’acqua |
Il termine, come usato nella società contemporanea, si riferisce con la parola acquaponica all’unione delle parole (e delle tecniche) “acquacoltura” e “idroponica“.
Le origini della tecnica
La tecnica di coltivazione acquaponica si presenta nella storia dell’umanità già prima delle innovazioni tecnologiche del ventesimo secolo. Veniva infatti usata sia in medio oriente, in Cina, che nella valle del Messico; anche se con metodi differenti rispetto a quelli odierni.
È però in tempi moderni, con l’avvento del progresso tecnologico e l’impatto causato dall’uomo sull’ambiente, che sono iniziati i veri e propri studi sulla tecnica acquaponica come la conosciamo oggi.
Cos’è l’acquaponica?
Per riassumere, l’acquaponica unisce l’allevamento di animali acquatici e la coltivazione fuori suolo in un riciclo d’acqua chiuso e continuo.
Prima di spiegare il suo funzionamento però è necessario chiarire cosa sono le tecniche “acquacoltura” e “idroponica”.
Acquacoltura
Per acquacoltura si intende, in generale, l’insieme delle tecniche di allevamento controllato per la produzione di pesci per consumazione umana.
Il problema principale tra quelli individuati nell’utilizzo di acquacoltura tradizionale estensiva consiste nel fatto che è effettuata in grandi spazi.
In questo modo consuma enormi quantità di terra e acqua, inquinando molto e non garantendo la sanità dei pesci allevati.
Per fare fronte a queste situazioni, gli acquacoltori hanno messo a punto sistemi a ricircolo R.A.S. (Recirculating Aquaculture System). Questi sono sviluppati in vasche fuori suolo, appoggiate al terreno.
L’utilizzo di questo metodo ha permesso, negli anni, di realizzare sistemi sempre più sostenibili. Il problema più difficile da risolvere, anche con queste innovazioni, è quello che riguarda lo smaltimento delle acque reflue.
Il sistema di acquacoltura a ricircolo comprende una serie di processi e trattamenti.
Brevemente, l’acqua viene opportunamente trattata e sanificata per l’igiene del pesce nelle operazioni di allevamento ittico intensivo, ad esempio mediante il filtraggio meccanico o biologico e i trattamenti ad ozono.
In questi impianti è necessario soddisfare alcuni parametri come il pH, la temperatura, l’ossigeno e l’ammoniaca.
Idroponica
L’idroponica è la coltivazione di vegetali senza l’utilizzo del suolo.
Nello specifico, è una tecnologia finalizzata alla coltivazione di piante in un riciclo chiuso di acqua.
In primo luogo, la coltura idroponica consente produzioni controllate sia dal punto di vista qualitativo sia da quello igienico-sanitario. Consente inoltre di destagionalizzare la produzione indoor.
Molti sono i vantaggi legati al non-sfruttamento del suolo e al notevole risparmio idrico. Con l’idroponica si utilizza infatti il 90% di acqua in meno.
D’altra parte la maggior produzione per metro quadrato fanno sì che questa tecnica venga sempre più utilizzata. La configurazione dell’impianto idroponico può variare in relazione alle esigenze di progettazione o estetiche:
- Letti di Crescita (media bed). Le piante sono all’interno di vasche o vasi che poggiano sopra substrati come lana di roccia, pietra lavica, lapillo vulcanico o argilla espansa.
- Zattere galleggianti DWC (Deep Water Culture). Le piante sono collocate sopra zattere galleggianti all’interno di vasche piene d’acqua. Solitamente a circa 30-45 cm. Le radici della pianta sono sommerse nell’acqua.
- Torri verticali (Vertical Towers). Le piante risiedono all’interno di canaline poste in posizione verticale. Le radici toccano poco o parzialmente l’acqua.
- Nutrient Film technique (NFT). La pianta appoggia con dei vasetti all’interno di canaline, solitamente in PVC. Le canaline vengono attraversate da un piccolo strato (film) di acqua. Le radici toccano parzialmente l’acqua.
Cos’è l’acquaponica: come funziona?
Come posso iniziare a realizzare un’impianto di acquaponica?
Si parla di acquaponica quando all’interno dell’impianto a ricircolo sono presenti questi tre soggetti in stretta relazione fra loro:
- Pesci;
- Batteri;
- Piante;
Cos’è l’acquaponica: il Ciclo dell’Azoto
Come funziona l’acquaponica? Per capire meglio il funzionamento di questa tecnica, deve essere chiaro il funzionamento di base: il “Ciclo dell’Azoto”.
Il Ciclo dell’Azoto è un processo naturale. Consente gli scambi gassosi fra il terreno, l’aria e gli esseri viventi in natura.
Questo meccanismo porta alla trasformazione dei compost organici. I batteri poi convertono i rifiuti dei pesci in nutrimento per le piante.
In sostanza è il modo con la quale il terreno assorbe azoto attraverso ammonio, nitriti e nitrati dagli scarti animali, trasformandoli in concime e nutrimento per le piante.
Ciclo dell’azoto in acquaponica: come funziona
I pesci
I pesci sono solitamente collocati all’interno di grandi vasche, di acquari o piccoli laghetti.
Specificando, tramite l’alimentazione, i pesci producono gli scarti necessari a creare successivamente le giuste condizioni nell’impianto.
All’interno degli impianti acquaponici, i pesci rilasciano queste sostanze sotto forma di ammoniaca (NH3). Questo perché nell’acqua è presente ammoniaca e composti che non sono subito disponibili per le radici delle piante.
Quando vengono “mineralizzati”, rilasciano Azoto (N), un elemento chimico presente in tutte le forme di vita, nonché uno dei principali nutrimenti di tutte le piante.
Questi scarti infatti sono un ottimo fertilizzante naturale per le piante, ma prima devono essere trasformati.
Il flusso d’acqua
L’acqua circola nell’impianto attraverso tubi con l’uso di pompe elettriche ad immersione, oppure con l’utilizzo di sistemi meccanici.
In relazione alla tipologia di impianto, ai pesci e alle piante presenti, solitamente viene aggiunto un sistema di aereazione dell’acqua.
Questo perché pesci-piante-batteri necessitano di ossigeno per vivere. In questo modo si aumenterà la salubrità di tutti i protagonisti.
Impianto di medio-grandi dimensioni possiamo presentano altri componenti aggiuntivi, come un filtro UV e filtraggi supplementari.
I batteri
Negli impianti acquaponici vivono dei batteri “buoni” che sostanzialmente elaborano le sostanze nutritive, replicando i processi naturali del terreno.
L’acqua attraversa una filtrazione biologica o meccanica che ospita la comunità batterica.
Di per sé però, l’ammoniaca è tossica e non è la forma più disponibile per le piante. A tale scopo entrano in gioco un gruppo speciale di batteri detti “batteri nitrificanti“.
I batteri nella tecnica acquaponica forniscono equilibrio e resilienza al sistema.
Il bio-filtro
Cos’è il bio-filtro utilizzato in acquaponica?
Il bio-filtro è essenzialmente un’estensione della superficie del sistema di acquaponica dove i batteri si possono attaccare alla superficie e prosperare con le giuste condizioni.
Nel biofiltro infatti, vivono questi microrganismi che, grazie ai batteri decompositori, rendono possibile il processo di nitrificazione.
Appartengono ai generi Nitrosomonas e Nitrobacter.
Essi formano delle colonie sotto forma di biofilm sulla superficie dei materiali inerti presenti in acqua e nel bio-filtro.
Una volta che i batteri si sono stabiliti, è necessario mantenere in salute l’ambiente acquatico e consentire loro di fare il loro lavoro; consentendoli in questo modo di agire come un sistema di filtrazione completamente naturale.
Il procedimento del Ciclo dell’Azoto avviene pertanto con la conversione dell’ammoniaca e dell’ammonio (contenenti azoto) in sostanze nutrienti:
- In primo luogo i batteri AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria) convertono l’ammoniaca in nitriti (NO2-).
- Quindi, i batteri NOB (Nitrite Oxiding Bacteria) prendono il sopravvento e li convertono in nitrati (NO3-).
- Così facendo l’apparato radicale delle piante può assimilare i nitrati con facilità.
Una buona biofiltrazione è pertanto il pilastro chiave della stabilità chimica del sistema acquaponico.
I media comunemente usati per consentire ai batteri di “aggrapparsi” sono:
- Media Bed, ovvero vasi contenenti substrati inerti;
- Sabbia;
- Ghiaia;
- Supporti plastici specializzati come le BioBalls.
Le piante
L’apparato radicale della pianta nell’acquaponica assorbe i micro- e macro-nutrienti, nonché le sostanze nutritive presenti nell’acqua. Viene così assorbito anche l’Azoto e infine l’acqua viene fito-depurata dalle radici.
Solitamente questi impianti vengono collocati all’interno di serre o dentro casa, grazie all’utilizzo di lampade a luce ultravioletta per una crescita rigogliosa.
Quali pesci si possono allevare in acquaponica?
Sono molte le specie di pesci che possono essere allevate in acquaponica.
Per essere adatti, i pesci devono essere compatibili all’allevamento ittico. Ogni specie ha le sue esigenze e deve essere adatto alla crescita in cattività.
I pesci in acquaponica devono:
- Prosperare in condizioni affollate;
- Essere resistenti a eventuali fluttuazioni dei livelli di ossigeno disciolto (DO), nonché alla saturazione dei nitrati e alle fluttuazioni del pH;
- Resistere a eventuali malattie e parassiti.
Ad ogni modo, i pesci comunemente utilizzati in acquaponica sono:
- La Tilapia. Uno dei pesci più utilizzati e testati, nonché uno dei più allevati e commercializzati al mondo. Si adatta molto bene alle temperature e cresce con molta velocità.
- Trota iridea. Un pesce molto pregiato per il suo gusto. Predilige acque fredde e altamente ossigenate.
- Barramundi. Detto anche “branzino asiatico” è un pesce che predilige le temperature calde.
- Gambero di fiume e d’acqua dolce; Sono varie le specie di gambero d’acqua dolce che si possono utilizzare in acquaponica.
- Pesce gatto;
- Anguilla europea;
- Carpa Koi. Un pesce da collezione molto bello e famoso. Utilizzatissima in acquaponica per la sua duttilità e adattamento. La Carpa Koi non è commestibile.
- Pesci rossi o da acquario. I pesci rossi sono molto usati in acquaponica. Derivano dalla famiglia delle carpe. Estremamente duttili.
Quali piante si possono cotivare in acquaponica?
- Lattuga
- Radicchio
- Basilico
- Aglio
- Menta
- Timo
- Bietola
- Basilico
- Peperoncino
- Melanzana
- Pomodori
- Datterino
- Rucola
- Broccolo
- Cipolla
- Piselli
- Fagioli
- Peperoni
- Zucchine
- Salvia
- Spinaci
- Broccoli
- Verza
Inoltre sono spesso utilizzati anche i germogli, in particolar modo di:
- Cavolo rosso
- Mungo
- Lenticchie
- Erba medica
- Piselli
- Ravanelli
Sono inoltre già stati testati:
- Banano
- Carote
- Limes, limoni e arance
- Tabacco
- Cannabis
- Anguria
- Moltissime piante ornamentali, come le orchidee.
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