19.1 Introduzione
Aquaponics è un sistema integrato di produzione alimentare multi-trofico a circuito chiuso che combina elementi di un sistema di acquacoltura a ricircolo (RAS) e idroponica (Endut et al. 2011; Goddek et al. 2015; Graber and Junge 2009). L’acquaponica viene quindi discussa come un sistema sostenibile di produzione alimentare ecologico, in cui l’acqua arricchita di nutrienti proveniente dalle vasche di pesci viene ricircolata e utilizzata per fertilizzare i letti di produzione vegetale, facendo così buon uso dei preziosi nutrienti che nei sistemi di acquacoltura convenzionali vengono scartati (Shafahi e Woolston 2014) e presenta una potenziale soluzione a un problema ambientale solitamente indicato come eutrofizzazione degli ecosistemi acquatici.
L’agricoltura biologica si basa anche sui principi naturali del ricircolo e della minimizzazione delle risorse definiti dalla Federazione Internazionale dei Movimenti Agricoli Organici (IFOAM 2005):
L’agricoltura biologica è un sistema di produzione che sostiene la salute dei suoli, degli ecosistemi e delle persone**. si basa su processi ecologici, biodiversità e cicli adattati alle condizioni locali, piuttosto che sull’uso di input con effetti negativi. L’agricoltura biologica combina tradizione, innovazione e scienza per favorire l’ambiente condiviso e promuovere **relazioni eque ** e una buona qualità della vita per tutte le parti coinvolte.
A causa della natura ciclica o sistemica di entrambi i sistemi di produzione, ottenere la certificazione biologica potrebbe sembrare un passo naturale per un ricercatore, un progettista di sistemi o un produttore di acquaponica orientato al commercio. D’altro canto, i principi di base dell’acquaponica e della produzione biologica differiscono considerevolmente. Dal punto di vista della ricerca, si potrebbe sostenere che la discussione sull’acquaponica biologica o meno dimostra un caso interessante tra due poli di pensiero agro-alimentare, cioè agro-industriale (convenzionale) e agro-ecologico (organico). In qualche modo l’acquaponica deve trovare il suo posto in questo continuum.
Lo scopo di questo capitolo è quello di far luce sullo status quo attuale per quanto riguarda gli ostacoli alla certificazione dell’acquaponica come produzione alimentare biologica, e di discutere i principi, le contraddizioni e le opinioni alla base della sua sostenibilità. Si discuterà inoltre di possibili scenari futuri che emergono dai legami tra le razionalità e le implementazioni dei due sistemi produttivi. Possiamo considerare sia l’agricoltura biologica che l’acquaponica come sistemi di produzione alimentare, perché sia gli agricoltori che i produttori di acquaponica si trovano ad affrontare situazioni decisionali complesse che comportano il bilanciamento di input interconnessi e interconnessi, fattori esterni (ambiente, mercati, catene del valore, ecc.) e procedure di gestione al fine di produrre alimenti.
19.1.1 Sistemi di produzione Aquaponic e la tecnologia applicata
Gli attuali sistemi di produzione acquaponica sono generalmente classificati in base al tipo di tecnologia applicata alla parte produttiva dell’impianto e se l’integrazione è accoppiata in un unico anello tra le piante e i pesci o disaccoppiata in anelli separati. Le tecnologie più comuni applicate nella produzione di impianti sono: (1) The Deep Water Culture (DWC) o in letteratura spesso chiamata UVI perché originariamente sviluppata presso l’Università di Virgin Island, (2) NFT (Nutrient Fluid Technology) e (3) ‘Flood and Ebb’. Le tecnologie DWC e NFT sono le tecnologie più comuni o «classiche» applicate alla produzione dell’impianto, e spesso la produzione di pesce e piante sono collegate in un unico ciclo dipendente di acqua e flusso di nutrienti. Questa singolare connessione e interdipendenza dell’intero sistema è un fattore che aumenta enormemente i rischi ed è un ostacolo fondamentale per la creazione di una produzione commerciale su larga scala.
Le principali differenze tra i primi due sistemi sono legate al modo in cui le piante sono coltivate.
Nel sistema DWC, il letto d’impianto è il sistema galleggiante in cui le piante vengono coltivate su RAFT (solitamente polistirolo) galleggianti in lunghi serbatoi di larghezza variabile, agendo sia come biofiltro estensivo che come tampone d’acqua, regolando le fluttuazioni di temperatura e pH.
Nel sistema NFT, le piante sono coltivate in tubi di plastica idroponica, ben noti dalla moderna orticoltura. Un sottile strato di acqua nutritiva fornita ai tubi alimenta le piante. In entrambi i casi di NFT e DWC, i fori per gli impianti sono fissi, il che limita il produttore a quale tipo di piante possono essere prodotte. In alcuni sistemi acquaponica, entrambe le tecnologie per la coltivazione delle piante di DWC e NFT vengono applicate allo stesso tempo offrendo maggiore flessibilità e sicurezza mentre si esegue un ciclo acquaponico singolare (Kledal e Thorarinssdottir 2018).
Nella terza categoria, ‘Inondazione e Ebb’, le piante vengono coltivate in vasi posti su tavoli (spesso mobili), e poi alimentate due o tre volte al giorno allagando le tabelle per 5-10 minuti. Le tavole offrono al produttore la possibilità di scegliere le piante coltivate e le dimensioni dei vasi, così come la prospettiva di utilizzare il suolo e questo apre la possibilità di certificazione biologica.
Negli ultimi anni, l’acquaponica disaccoppiata sta iniziando ad emergere come sistema di produzione applicabile alla produzione acquaponica commerciale su larga scala (fig. 19.1). Nell’acquaponica disaccoppiata la produzione di pesce e piante, ognuno ha il proprio circuito di approvvigionamento idrico, ma è anche collegato tra loro tramite un serbatoio di fertilizzanti che fornisce carenze di nutrienti alle piante. In questo modo è stata eliminata la dipendenza tra la produzione ittica e quella vegetale, ma i benefici simbiotici vengono mantenuti consentendo di investire nella produzione commerciale su larga scala. Attualmente vi è qualche dibattito sui vantaggi dell’acquaponica circolante o accoppiata contro disaccoppiata (Goddek et al. 2016). Tuttavia, non c’è ancora un consenso sullo stato dei sistemi disaccoppiati in quanto potrebbero essere considerati solo come un altro metodo di approvvigionamento di nutrienti vegetali, purché l’acqua non circola di nuovo al pesce (Junge et al. 2017).
Fig. 19.1 (a) sistema acquaponico disaccoppiato (b). (Adattato da Peterhans 2015)
In generale, l’acquaponica sta ricevendo un maggiore interesse a livello globale come metodo di produzione alimentare sostenibile e, con le prospettive di promuovere l’acquaponica su scala commerciale, vi è un interesse equivalente a ricevere la certificazione biologica con i relativi premi di prezzo sui prodotti. Secondo Kledal e Thorarinssdottir (2018) e König et al. (2018), i sistemi di acquaponica disponibili in commercio si basano principalmente sulla ricerca svolta da Rakocy e dai suoi collaboratori (Rakocy 1999a, b, 2002, 2009; Rakocy et al. 2001, 2004, 2006, 2009), come descritto in precedenza (la produzione classica tecnologie 1 e 2 sopra) in cui le piante e i pesci sono collegati in un ciclo dipendente singolare. Allo stesso modo, la maggior parte dei sistemi di produzione, che siano basati su DWC, NFT o tavoli mobili con «Flood ed Ebbb», non utilizza un mezzo di crescita organico, quindi si esclude già dall’ottenimento di una certificazione biologica per la parte orticola. Per quanto riguarda la produzione acquaponica, l’accesso ai mangimi biologici per pesci è generalmente disponibile solo per alcune specie di pesci d’acqua dolce commerciali. Quindi, a parte i vari fattori di input, ci sono dei vincoli per avviare una produzione acquaponica biologica su scala commerciale.
Quindi possiamo vedere che, nonostante il crescente interesse per la commercializzazione dell’acquaponica come sistema di produzione alimentare rispettoso dell’ambiente, l’attuale regime legislativo biologico nell’UE e negli Stati Uniti vieta il riconoscimento dell’acquaponica come tale (NOSB 2017). Tuttavia, la discussione non è finalizzata, e mentre è in corso, alcune agenzie di certificazione private negli Stati Uniti consentono la certificazione delle verdure come biologiche (Friendly Aquaponics 2018).
19.1.2 L’acquaponica e il regime di regolamentazione biologica dell’UE
Nell’UE, l’attuale quadro normativo per la produzione biologica di pesce e orticoltura è regolato dal Regolamento (CE) n. 834/2007 del Consiglio, mentre norme più dettagliate sono regolate dai regolamenti (CE) n. 889/2008 e (CE) n. 710/2009 della Commissione. Tuttavia, il regime normativo dell’UE sui prodotti biologici non dispone di norme o regolamenti per certificare l’acquaponica come biologico. Il regolamento biologico si basa sugli obiettivi e sui principi di riconoscere l’agricoltura biologica come una produzione alimentare basata sulle risorse naturali (Lockeretz 2007; Aeberhardt e Rist 2008). Ciò è confermato nell’allegato del regolamento di applicazione con l’esclusione dei fattori produttivi non consentiti per l’agricoltura biologica. Di conseguenza, i sistemi di allevamento acquaponico che utilizzano la tecnologia RAS e la produzione vegetale senza suolo (idroponica) non possono essere certificati come biologici ai sensi dell’attuale regolamento biologico dell’UE.
Tuttavia, tra i praticanti dell’acquaponica, c’è una discussione continua sull’acquaponica e la certificazione biologica. Innanzi tutto, i rapidi sviluppi industriali dell’allevamento ittico, la diversificazione del mercato e la domanda di prodotti biologici rendono economicamente auspicabile qualificarsi per il premio di prezzo biologico come un modo per rimborsare gli elevati investimenti di capitale necessari per l’acquaponica commerciale. In secondo luogo, sembra naturale collegare una produzione alimentare rispettosa dell’ambiente, come l’acquaponica, a etichette di certificazione già consolidate e percezioni da parte dei consumatori di una produzione alimentare sostenibile, piuttosto che impegnarsi negli elevati costi di transazione derivanti dalla creazione di una nuova etichetta alimentare.
Alla luce delle discussioni in corso sulle limitate risorse per la produzione alimentare, il benessere degli animali, la crescente pressione sulla sostenibilità dell’ambiente acquatico, parallelamente al progresso tecnologico in ambito acquaponico, questo articolo chiede perché l’acquaponica non possa essere certificata biologica.
Nel paragrafo seguente verranno esaminate le norme e i regolamenti organici nel quadro del regime UE che creano ostacoli all’acquaponica.