7.6 Acquaponics acqua salmastra

Un campo di ricerca relativamente nuovo è la valutazione delle diverse salinità dell’acqua di processo per la crescita delle piante. Poiché l’acqua dolce in tutto il mondo è in continuo aumento della domanda e a prezzi elevati, è stata prestata una certa attenzione all’uso delle risorse idriche saline/salmastre per l’agricoltura, l’acquacoltura e anche l’acquaponica. L’uso dell’acqua salmastra è significativo in quanto molti paesi come Israele hanno risorse idriche salmastre sotterranee, e più della metà dell’acqua sotterranea del mondo è salina. Mentre la quantità di acqua salina sotterranea è stimata solo allo 0,93% delle risorse idriche totali mondiali a 12.870.000 kmsup3/sup, questa è superiore alle riserve sotterranee di acqua dolce (10.530.000 kmsup3/sup), che costituiscono il 30,1% di tutte le riserve d’acqua dolce (USGS).

Fig. 7.8 Schema (supervisione) di un modulo acquaponica su larga scala adottato dopo la FishGlassHouse dell’Università di Rostock (Germania) (1000 msup2/sup superficie di produzione totale, Palm et al. 2018) con (a) unità indipendente di acquacoltura, (b) il sistema di trasferimento dell’acqua e (c) l’unità idroponica indipendente; F1-F9 pesci serbatoi, S) sedimentatore, P-I pompa uno (pompa biofiltro), P-II pompa due (pompa di ricircolo dell’acquacoltura), T) filtro di gocciolamento, Su) coppa. Nel mezzo, sistema di trasferimento dell’acqua nutriente con Wt-I) serbatoio di trasferimento dell’acqua dall’unità di acquacoltura, P-III) pompa tre, che pompa l’acqua ricca di nutrienti dall’acquacoltura all’unità idroponica C) a destra con serbatoio nutriente Nu) e un sistema indipendente di ricircolo idroponico e tavoli di piantagione (o NFT) ; P-IV) pompa quattro, che pompa l’acqua a basso contenuto di nutrienti dall’unità idroponica al serbatoio di trasferimento dell’acqua due e all’unità di acquacoltura per condizioni acquaponiche accoppiate (o disaccoppiate se non utilizzate)

La prima ricerca pubblicata sull’uso dell’acqua salmastra nell’acquaponica è stata condotta nel 2008-2009 nel deserto del Negev di Israele (Kotzen e Appelbaum 2010). Gli autori hanno studiato il potenziale per l’acquaponica di acqua salmastra che potrebbe utilizzare i 200-300 miliardi di msup3/sup situati 550—1000 metri sotterranei nella regione. Questo e ulteriori studi hanno utilizzato fino a 4708-6800 μS/cm (4000—8000 μS/cm = moderatamente salina, Kotzen e Appelbaum 2010; Appelbaum e Kotzen 2016) in sistemi acquaponici accoppiati con Tilapia sp. (ceppo rosso degli ibridi del Nilo tilapia Oreochromis niloticus x blu Tilapia O. aureus), combinato con sistemi di zattera galleggianti e ghiaia di coltura profonda. I sistemi sono stati specchiati con sistemi di acqua potabile come controllo. È stata coltivata una vasta gamma di erbe e ortaggi, con risultati molto buoni e comparativi sia nei sistemi salmastri che d’acqua dolce. In entrambi i sistemi la salute e la crescita dei pesci erano buone come la crescita delle piante di porri (Allium ampeloprasum), sedano (Apium graveolens) (Fig. 7.9), cavolo rapa (Brassica oleracea v. gongylodes), cavolo (Brassica oleracea v. capitata), lattuga (Lactuca sativativa) (Brassica oleracea v. botrytis), cavolfiore (Brassica oleracea v. botrytis), Svizzera bietola (Beta vulgaris vulgaris), cipollotto (Allium fistulosum), basilico (Ocimum basilicum) e crescione d’acqua (Nasturtium officinale) (Kotzen e Appelbaum 2010; Appelbaum e Kotzen 2016).

Fig. 7.9 Sedano maturo coltivato in acqua salmastra

Un «rapporto di missione» di van der Heijden et al. (2014) sull’integrazione dell’agricoltura e dell’acquacoltura con l’acqua salmastra in Egitto suggerisce che il rosso Tilapia (probabilmente ceppi rossi di Oreochromis mossambicus) ha un alto potenziale combinato con verdure come piselli, pomodori e aglio che possono tollerare Salinità moderata. Le piante che sono note per avere tolleranza salina includono la famiglia dei cavoli (Brassica oleracea_), i broccoli (Brassica oleracea italica), il cavolo (Brassica oleracea var. sabellica), la famiglia Beta, come Beta vulgaris (barbabietola), spinaci perpetui (*Beta vulgaris * subsp. Vulgaris_), peperoni (Capsicum annuum) e pomodori (Solanum lycopersicum). Una pianta candidata all’acquaponica salmastra è il samphire di palude (Salicornia europaea) e potenzialmente altre «verdure a filo» come il cavolo marino (Crambe maritima), l’aster marino (Tripolium pannonicum) e la portulaca marina (Atriplex portulacoides). Gunning (2016) ha osservato che nelle regioni più aride della parola la coltivazione degli alofiti come alternativa alle colture convenzionali sta guadagnando una notevole popolarità e la Salicornia europea sta diventando sempre più popolare nei menu dei ristoranti e nei banchi dei pescivendoli e dei negozi di alimenti salutari in tutta il paese. Lo stesso vale nel Regno Unito e nell’Unione europea, dove la maggior parte dei prodotti viene esportata da Israele e ora anche dall’Egitto. Un netto vantaggio della coltivazione del samphire di palude è che si tratta di una coltura «taglia e vieni di nuovo», il che significa che può essere raccolta ad intervalli di circa 1 mese. Nel suo ambiente naturale lungo estuari salini Salicornia europaea cresce lungo un gradiente salino dalla soluzione salina al salmastro (Davy et al. 2001). Nelle prove di Gunning (2016), le piante sono state coltivate da seme, mentre Kotzen ha coltivato le sue piante di prova da steli tagliati acquistati al banco del pesce del supermercato. Ulteriori studi in condizioni saline sono stati effettuati da Nozzi et al. (2016), che ha studiato gli effetti dell’infezione da dinoflagellato (Amyloodinum ocellatum) nel branzino (Dicentrarchus labrax) a diversi livelli di salinità. Pantanella (2012) ha studiato la crescita dell’alofita Salsola soda (cavolo sale) in combinazione con la triglia piatta (Mugil cephalus) in condizioni marine con un aumento del contenuto di sale in una fattoria sperimentale dell’Università della Tuscia (Italia). Le risorse idriche marine sono state utilizzate con successo anche nell’acquaponica accoppiata con la produzione di spigole (Dicentrarchus labrax) e piante tolleranti al sale (alofiti) come Salicornia dolichostachya, Plantago coronopus e Tripolium pannonicum in un’acquacoltura a ricircolo marino terrestre interno sistema (Waller et al. 2015).