17.3 Identificazione dei pericoli
Nell’analisi del rischio, un pericolo viene generalmente specificato descrivendo cosa potrebbe andare storto e come ciò potrebbe accadere (Ahl et al. 1993). Un pericolo si riferisce non solo all’entità di un effetto avverso, ma anche alla probabilità che si verifichi un effetto avverso (Müller-Graf et al. 2012). L’identificazione dei pericoli è importante per rivelare i fattori che possono favorire l’insorgenza di una malattia e/o di una potenziale minaccia patogena, o comunque dannosi per il benessere dei pesci. Gli agenti patogeni biologici sono riconosciuti come pericoli nell’acquacoltura da Bondad-Reantaso et al. (2008). Una vasta gamma di fattori può essere presa in considerazione purché siano associati all’insorgenza della malattia, cioè sono pericoli.
Tabella 17.2 Elenco dei rischi potenziali per la salute degli animali acquatici in acquaponica
tavolo teadina tr class = header» th/th th Identificazione dei pericoli /th th Specificazioni di pericolo /th /tr /testata tbody tr class=“dispari» td rowspan=9 Abiotico/TD td pH /td td Cambio troppo alto/troppo basso/rapido /td /tr tr class=“even» td Temperatura dell’acqua /td td Cambio troppo alto/troppo basso/rapido /td /tr tr class=“dispari» td Solidi sospesi /td td Troppo alto /td /tr tr class=“even» td Contenuto di ossigeno disciolto /td td Troppo basso /td /tr tr class=“dispari» td Contenuto di anidride /td td Troppo alto /td /tr tr class=“even» td Contenuto di ammoniaca /td td Troppo alto, dipendente dal pH /td /tr tr class=“dispari» td Contenuto di nitriti /td td Troppo alto /td /tr tr class=“even» td Contenuto di nitrati /td td Estremamente alta /td /tr tr class=“dispari» td Contenuto di metallo /td td Troppo alto, dipendente dal pH /td /tr tr class=“even» td rowspan=2 Biotico/TD td Densità di calza /td td Troppo alto/troppo basso /td /tr tr class=“dispari» td Biofouling /td td/td /tr tr class=“even» td rowspan=3 alimentazione/TD td Nutrienti per specie ittiche /td td Eccedenza/carenza /td /tr tr class=“dispari» td Frequenza di alimentazione /td td Alimentazione inadeguata/impropria /td /tr tr class=“even» td Tossine alimentari /td td/td /tr tr class=“dispari» td/td td Additivi mangimi /td td Promotori di crescita inadatti /td /tr tr class=“even» td rowspan=6 gestione/TD td Design del sistema Aquaponic /td td Progettazione del sistema scadente /td /tr tr class=“dispari» td Specie ittiche /td td Non adatto per acquaponica /td /tr tr class=“even» td Problemi operativi (circolazione dell’acqua, biofiltro, meccanica) /td td/td /tr tr class=“dispari» td L’uso di chemioterapici /td td Minaccia per l’equilibrio microbico /td /tr tr class=“even» td Igiene personale /td td/td /tr tr class=“dispari» td Biosicurezza /td td/td /tr tr class=“even» td rowspan=3 Welfare/TD td Stressors /td td Troppo alto /td /tr tr class=“dispari» td Carico allostatico /td td Alta /td /tr tr class=“even» td Condizioni di allevamento /td td Subottimale /td /tr tr class=“dispari» td rowspan=3 Malattie/TD td Malattie nutrizionali /td td/td /tr tr class=“even» td Malattie ambientali /td td/td /tr tr class=“dispari» td Malattie infettive /td td/td /tr /tbody /tavolo
La sostenibilità dell’acquaponica è legata a una serie di fattori, tra cui la progettazione del sistema, le caratteristiche dei mangimi e delle feci, il benessere dei pesci e l’eliminazione degli agenti patogeni dal sistema (Palm et al. 2014a, b). Goddek (2016) ha riferito che i sistemi aquaponici sono caratterizzati da una vasta gamma di microflora come pesci e biofiltrazione esistono nella stessa massa d’acqua. Poiché nelle pratiche acquaponiche esiste una grande varietà di microflora, è opportuno considerare anche l’insorgenza di agenti patogeni e rischi per la salute umana al fine di garantire la sicurezza alimentare. In termini di sostenibilità dei sistemi acquaponici, l’eliminazione degli agenti patogeni per prevenire le perdite dovute a malattie può essere un fattore difficile quando la produzione di animali acquatici è intensificata.
L’uso di chemioterapici nell’acquacoltura per combattere gli agenti patogeni presenta una serie di rischi e rischi potenziali per i sistemi di produzione, l’ambiente e la salute umana (Bondad-Reantaso e Subasinghe 2008) (tabella 17.2).
Per eliminare i pericoli, le fasi di allevamento dei pesci e di coltivazione delle piante dovrebbero essere considerate separatamente. I maggiori rischi nell’allevamento sono legati alla qualità dell’acqua, alla densità dei pesci, alla qualità dell’alimentazione, alla quantità e alla malattia (Yavuzcan Yildiz et al. 2017). A seconda delle specie di pesci allevati, il livello di rischio può aumentare se la specie non è adeguata alle condizioni del particolare sistema. Ad esempio, il potassio è spesso integrato nei sistemi acquaponici per promuovere la crescita delle piante, ma si traduce in una riduzione delle prestazioni nei bassi ibridi striati. Normalmente, le specie di acqua dolce e ad alta densità tolleranti alle colture sono utilizzate in acquaponica. Le specie più comuni di pesci nei sistemi commerciali sono Tilapia e pesci ornamentali. Il pesce gatto di canale, il branzino largemouth, le crappies, la trota iridea, il pacu, la carpa koi, il pesce rosso, il branzino asiatico (o barramundi) e il merluzzo Murray sono tra le specie sperimentate (Rakocy et al. 2006). La Tilapia, una specie di acqua calda, altamente tollerante per i parametri dell’acqua fluttuanti (pH, temperatura, ossigeno e solidi disciolti), è la specie allevata in gran parte nella maggior parte dei sistemi acquaponici commerciali in Nord America e altrove. I risultati di un recente sondaggio online, basato sulle risposte di 257 intervistati, hanno dimostrato che Tilapia è allevato nel 69% delle piante acquaponiche (Love et al. 2015). Tilapia presenta un interesse economico in alcuni mercati, ma non in altri. Nella stessa indagine (Love et al. 2015), altre specie utilizzate sono pesci ornamentali (43%), pesce gatto (25%), altri animali acquatici (18%), pesce persico (16%), bluegill (15%), trota (10%) e spigola (7%). Uno dei principali punti deboli nei sistemi acquaponici è la gestione della qualità dell’acqua per soddisfare le esigenze dei pesci allevati in cisterna, mentre le colture coltivate sono considerate la seconda fase del processo. I pesci richiedono acqua con parametri appropriati per ossigeno, anidride carbonica, ammoniaca, nitrati, nitriti, pH, cloro e altri. Un alto livello di solidi sospesi può influenzare lo stato di salute dei pesci (Yavuzcan Yildiz et al. 2017), provocando danni alla struttura branchiale, come il sollevamento dell’epitelio, iperplasia nel sistema pilastro e riduzione del volume epiteliale (Au et al. 2004). La densità e l’alimentazione dei pesci (velocità e volume di alimentazione, composizione e caratteristiche del mangime) influenzano i processi di digestione e le attività metaboliche dei pesci e, di conseguenza, i cataboliti, i solidi disciolti totali (TDS) e i sottoprodotti di scarto (feci e mangimi non consumati) nell’acqua di allevamento. Il principio fondamentale su cui si basa il sistema acquaponico è l’utilizzo dei cataboliti nell’acqua per la crescita delle piante. I sistemi acquaponici richiedono 16 nutrienti essenziali e tutti questi macro e micronutrienti devono essere bilanciati per una crescita ottimale delle piante. Un eccesso di un nutriente può influire negativamente sulla biodisponibilità degli altri (Rakocy et al. 2006). Pertanto, il monitoraggio continuo dei parametri dell’acqua è essenziale per mantenere la qualità dell’acqua adeguata alla crescita dei pesci e delle colture e per massimizzare i benefici del processo. Lo scambio idrico ridotto e il basso tasso di crescita delle colture possono creare concentrazioni di nutrienti tossici nell’acqua per pesci e colture. D’altra parte, l’aggiunta di alcuni micronutrienti (FeSUP+2/SUP, MNSUP+2/SUP, CUSUP+2/SUP, BSUP+3/SUP e MoSUP+6/SUP), normalmente scarse in acqua dove si allevano i pesci, è essenziale per sostenere adeguatamente la produzione vegetale. Rispetto alla coltura idroponica, le colture nei sistemi acquaponici richiedono livelli inferiori di solidi disciolti totali (TDS, 200—400 ppm) o EC (0,3-0,6 mmho/cm) e richiedono, come i pesci, un alto livello di ossigeno disciolto nell’acqua (Rakocy et al. 2006) per la respirazione radicale.