Acquaponica. Un'opportunità della ricerca: la spigola in acqua dolce
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27 Settembre 2017
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La ricerca di base prospetta ad ognuno di noi un promettente futuro. Il nostro Paese non ha una gran nomea quando si parla di investimenti pubblici e privati nella ricerca. Le nostre eccellenze scientifiche infatti devono emigrare all'estero per trovare maggiori riconoscimenti che si traducano in una certa stabilità economica con cui avanzare nel proprio lavoro. I “profani” del settore poi non si rendono conto dell'urgenza di un indice di spesa dedicata alla ricerca, in particolare in un momento come questo in cui la crisi economica miete molte vittime.

La logica ci porta a pensare, in momenti simili, a tagliare anche noi nel nostro quotidiano tutti i fattori di spesa legati allo studio e allo sviluppo delle nostre conoscenze in qualunque campo. Alla fine ciò a cui ognuno di noi, giustamente aspira, è un lavoro che ci porti un reddito per vivere dignitosamente. È difficile accettare che il progresso sia una spada a doppio taglio che, se da una parte la tecnologia ci permette virtualmente di essere con la nostra voce e le nostre idee nella casa di chiunque, dall'altra rende le nostre conoscenze ogni giorno di più obsolete. Per sopravvivere e lavorare in questo mercato globalizzato non possiamo smettere di studiare ed è essenziale finanziare chi ha la predisposizione e l'intuizione per portare avanti la ricerca. Abbiamo bisogno di risposte a domande che il futuro ci porrà e che non tutti siamo in grado di prevedere. Fra queste, una delle più urgenti per l'umanità riguarda la produzione agroalimentare e ittica, messa a dura prova dall'impoverimento dei terreni destinanti alla monocoltura estensiva, dalla siccità, dalla scarsità di pesce nei bacini idrici di acqua dolce e marini a causa dell'inquinamento e di una pesca spregiudicata.
Così dopo 4 anni impegnati nello sviluppo della tecnica di acquaponica di acqua dolce, nel 2013 è iniziata la mia collaborazione con il Laboratorio di Biologia della Riproduzione e dello Sviluppo del Dipartimento di Scienze della vita e dell'ambiente presso l'Università Politecnica della Marche. Obiettivo della ricerca sperimentale consisteva nel dimostrare la convenienza ecologica, ambientale ed economica di coltivare in acqua salata specie vegetali terrestri in sinergia con specie ittiche pregiate.

Studiando la pratica della cosiddetta seawater agriculture, nata alla fine degli anni '70 e praticata in diversi paesi (Stati Uniti, Messico, Arabia Saudita e India), ho proposto all'Università la sperimentazione della coltivazione vegetale utilizzando la medesima acqua di allevamento di pesci marini. Volevo replicare indoor la pratica d'irrigazione dei suoli desertici costieri con acqua salata, per la produzione di piante alofile in grado di sopportare nell'acqua e nel terreno la presenza di alte concentrazioni di cloruro di sodio. I pesci producono le sostanze nutrienti necessarie alle piante per crescere, che con la loro azione depurano l'acqua usata per l'allevamento dei primi.
Ma quali pesci scegliere? Ovviamente la mia attenzione è andata sulle specie cosiddette eurialine ovvero capaci di vivere con salinità differenti in acqua, in modo da poter "annacquare" l'acqua salata portandola ad una concentrazione compatibile con la sopravvivenza delle piante alofite testate.
Si viene così a delineare una situazione che mi piace chiamare Win-Win dove tutti i partecipanti del gioco vincono sempre e comunque e non c'è nessuno primo della classe.
La mia idea è stata accolta con entusiasmo alla commissione esaminatrice in quanto le piante prese in esame sono non solo commestibili ma possono essere destinante anche al mercato emergente dei biocombustibili. In effetti già aziende importanti come la Boeing - noto costruttore di aerei - oltre che la NASA stanno da tempo portando avanti programmi per la coltivazione controllata di alofite in serra o nel deserto ai fini della produzione di carburante ecologico estratto dai loro tessuti vegetali. Piante come la Salicornia, conosciuta da noi come Asparago di mare, forniscono olii con proprietà interessanti per il biofuel. Tuttavia fino ad adesso il fattore limitante allo sviluppo di questa pratica agricola è sempre stata la frequenza delle irrigazioni di acqua salata che ha obbligato l'installazione di fattorie solo in prossimità delle coste marine, impedendo quindi l'uso di terreni distanti dal mare.
L'acquaponica marina al contrario consente di realizzare la coltivazione indoor anche in città e nell'entroterra.

La nostra ricerca sperimentale condotta nel triennio 2013-2015 è stata effettuata in sistemi acquaponici modulari realizzati facilmente replicabili su scala più ampia. Sono state utilizzate vasche in plastica da 500 litri di volume per ospitarvi i pesci, abbinate a speciali letti di crescita di 2 metri quadrati ciascuno, realizzati in legno e dotati di una guaina impermeabile ecologica. Questo impianto si trovava dentro un capannone per garantire una situazione controllata in cui i parametri ambientali fossero il più possibile stabili. Stessa ragione per cui abbiamo scelto di impiegare solo acqua salata artificialmente, evitando così l'introduzione accidentale di organismi potenzialmente patogeni o di parassiti dei pesci.
Alcune decine di avannotti di spigola (Dicentrarchus labrax) del peso medio di 20 grammi sono stati allevati in due sistemi gemelli, uno di acqua dolce e uno di acqua salmastra, quest'ultimo con una concentrazione del 20 per mille di sale - inferiore quindi a quella del mare, pari al 35 per mille - e perciò adatta alla coltivazione delle specie vegetali scelte per la sperimentazione: gli Agretti o Barba di frate e la Bietola. Entrambi hanno mostrato un notevole adattamento alla coltivazione su un substrato costituito di sola argilla espansa e una buona risposta come tempi di crescita e sapore.

Durante la sperimentazione abbiamo dovuto trovare il rimedio medicinale più indicato per poter combattere un parassita dinoflagellato, Amyloodinum ocellatus, che rappresenta un ospite indesiderato negli allevamenti ittici commerciali alimentati con acqua proveniente dal mare. Non potendo utilizzare composti chimici particolari che possono lasciare residui nei letti di crescita riempiti di argilla espansa, si è sperimentato l'utilizzo del solfato di rame che è risultato invece compatibile con il normale funzionamento fisiologico delle piante coltivate senza far registrare effetti negativi. Difatti, lo zolfo e il rame sono micronutrienti che le piante assorbono anche nel terreno.

Il confronto fra i due sistemi acquaponici – con acqua salata e acqua dolce - dedicati alla sperimentazione, ha confermato la piena fattibilità dell'allevamento della spigola anche in acqua dolce effettuando un primo periodo di adattamento per la riduzione della salinità. I test genetici e le analisi delle caratteristiche corporee, inclusa la percentuale di acidi grassi, hanno confermato la stretta somiglianza delle performance di crescita e della qualità delle carni dei pesci allevati in entrambi i moduli acquaponici. Ad esempio nessuna differenza è stata trovata nella concentrazione dei principali acidi Omega 3 necessari per la crescita animale e per la salute umana: l'EPA (acido eicosapentaenoico) e il DHA (acido docosaesaenoico).
Si è potuto constatare anche come la scelta di allevare la spigola in acqua dolce elimini il rischio dello sviluppo del dinoflagellato, salvaguardando la salute dell'animale oltre a favorirne di concerto anche il tasso di crescita. Al riguardo, un'analisi riguardante il livello di espressione di un gene, responsabile per la produzione di una proteina coinvolta nel metabolismo dei lipidi, ha mostrato l'effetto stressante della presenza del parassita sul corpo dell'animale.
Eventuali parassiti possono entrare anche in un impianto acquaponico controllato a causa dell'introduzione di esemplari non efficacemente quarantenati o parassitati nelle vasche di provenienza. La definizione di trattamenti che siano effettivi ed ecologici diviene così fondamentale per poter intervenire in acquaponica quando le condizioni lo richiedono.
L'uso di lampade al neon con luce bianca accese per allungare la durata dell'illuminazione dei letti di crescita vegetale ha consentito di ottenere un'aumentata biomassa delle piante.

La conduzione di sistemi al chiuso e con acqua filtrata e depurata nell'arco delle ventiquattro ore 7 giorni su 7 ha consentito il pieno controllo della sperimentazione, inclusa la sicurezza di attrezzature, animali, piante e personale operativo, confermando ancora una volta come sia necessario oggi più che mai effettuare l'acquaponica al coperto. Soltanto in questo modo si può essere certi del buon esito all'investimento - che in questo caso è stato effettuato economicamente sia dall'Università che dalla Regione Marche per sostenere le spese di ricerca.

L'esperienza fin qui descritta ha prodotto nel 2016 una pubblicazione scientifica, intitolata "Evaluation of Dicentrarchus labrax Meats and the Vegetable Quality of Beta vulgaris var. cicla Farmed in Freshwater and Saltwater Aquaponic Systems", sulla prestigiosa rivista scientifica Water che si occupa di tematiche scientifiche e tecniche relative all'ecologia e alla gestione delle risorse idriche. 

Dr. Davide Di Crescenzo 
Giulia Di Crescenzo
AquaGuide

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