Valutazione degli impatti e della sostenibilità delle attività di acquacoltura
Con il termine acquacoltura si intente l'allevamento di pesci, molluschi e piante acquatiche in condizioni controllate (stoccaggio, alimentazione, protezione dai predatori, etc.). Questa attività si svolge principalmente in aree con una elevata disponibilità di acqua dolce (ad es. per l’allevamento di carpe e trote), salmastra (ad es. per l’allevamento di gamberi, vongole e ostriche) o salata (ad es. per l’allevamento di spigola e orata). Nel settore dell'economia alimentare l’acquacoltura è tra le attività a più rapida crescita a causa del progressivo impoverimento degli stock ittici naturali e della crescente richiesta di proteine di pesce. Negli ultimi 40 anni il tasso medio di crescita è stato di circa l'8% all'anno, con una produzione annua di circa 55 * 10^6 tonnellate, che rappresenta approssimativamente il 46% di tutti i pesci consumati per l’alimentazione umana.
La produzione ittica estensiva o semi intensiva si svolge principalmente in laghi e lagune costiere poco profonde, mentre quella intensiva in sistemi chiusi artificiali o seminaturali o in gabbie galleggianti. L’allevamento di bivalvi (ostriche, cozze e vongole) è invece localizzato soprattutto nelle zone costiere (estuari e lagune) in quanto questi ecosistemi sono facilmente accessibili e hanno alti tassi di produzione primaria che permettono il mantenimento di densità elevate di molluschi e una rapida crescita degli organismi allevati. In Italia sono ben sviluppati i sistemi terrestri di allevamento intensivo ed estensivo, mentre gli allevamenti ittici in gabbie galleggianti si stanno rapidamente sviluppando nelle zone costiere.
La maggior parte degli allevamenti ittici situati a terra sono sistemi a flusso continuo e si trovano nella zona alpina (allevamento di trote) o nelle zone costiere dove sono allevate specie pregiate come spigole, orate e anguille. L’allevamento estensivo in zone lagunari è una attività tradizionale in Italia, che ha ampie zone di acqua salmastra (chiamate "valli"), sfruttate per la produzione di cefali, anguille, spigole e orate. Particolarmente sviluppato in queste zone è l’allevamento di bivalvi filtratori: le lagune costiere del delta del fiume Po ad esempio sostengono la più grande produzione europea della vongola filippina (Ruditapes philippinarum) e sono uno dei più importanti siti produttivi del mitilo mediterraneo (Mitylus galloprovincialis).
La produzione ittica estensiva o semi intensiva si svolge principalmente in laghi e lagune costiere poco profonde, mentre quella intensiva in sistemi chiusi artificiali o seminaturali o in gabbie galleggianti. L’allevamento di bivalvi (ostriche, cozze e vongole) è invece localizzato soprattutto nelle zone costiere (estuari e lagune) in quanto questi ecosistemi sono facilmente accessibili e hanno alti tassi di produzione primaria che permettono il mantenimento di densità elevate di molluschi e una rapida crescita degli organismi allevati. In Italia sono ben sviluppati i sistemi terrestri di allevamento intensivo ed estensivo, mentre gli allevamenti ittici in gabbie galleggianti si stanno rapidamente sviluppando nelle zone costiere.
La maggior parte degli allevamenti ittici situati a terra sono sistemi a flusso continuo e si trovano nella zona alpina (allevamento di trote) o nelle zone costiere dove sono allevate specie pregiate come spigole, orate e anguille. L’allevamento estensivo in zone lagunari è una attività tradizionale in Italia, che ha ampie zone di acqua salmastra (chiamate "valli"), sfruttate per la produzione di cefali, anguille, spigole e orate. Particolarmente sviluppato in queste zone è l’allevamento di bivalvi filtratori: le lagune costiere del delta del fiume Po ad esempio sostengono la più grande produzione europea della vongola filippina (Ruditapes philippinarum) e sono uno dei più importanti siti produttivi del mitilo mediterraneo (Mitylus galloprovincialis).
Anche se questa attività ha una serie di vantaggi (produzione alimentare, creazione di posti di lavoro, miglioramento dell'economia rurale, etc.) il suo rapido sviluppo determina anche diversi problemi ambientali: aumento dell’occupazione di terreni o aree costiere, aumento della densità degli impianti e degli individui allevati, importazione di mangimi, produzione di reflui. L’allevamento di specie carnivore ad esempio potrebbe avere un forte feedback negativo sulle popolazioni ittiche naturali come conseguenza della necessità di stock ittici naturali da convertire in mangime per pesci. Gli allevamenti a terra necessitano di una significativa quantità di acqua (centinaia di litri al secondo) e di un costante rifornimento di ossigeno, cibo, antibiotici ed energia elettrica. L'enorme massa di pesci allevati (fino a 30/40 kg/m3) determina infatti un rapido consumo dell’ossigeno disciolto nell’acqua e, a causa dell'escrezione dei pesci, un notevole aumento della concentrazione di composti azotati disciolti (principalmente ammonio) o particellati (soprattutto fosforo). Ci sono diversi esempi che documentano il deterioramento degli ambienti acquatici causati dal rilascio di materia organica e nutrienti dagli impianti come parte del cibo non ingerito o dell’escrezione.
Gli impatti ambientali dell’allevamento di bivalvi filtratori sono generalmente considerati meno gravi rispetto a quelli associati alla piscicoltura. I bivalvi filtratori infatti non richiedono un input esterno di cibo in quanto raccolgono il materiale particellato di cui si nutrono direttamente dalla colonna d'acqua. Inoltre le sostanze nutritive sottratte alla colonna d’acqua e convertite in biomassa verrebbero sono rimosse dal sistema acquatico quando i molluschi sono raccolti al termine del ciclo di allevamento. Per questo motivo i bivalvi filtratori sono anche proposti come strumento per per promuovere la depurazione delle acque. Tuttavia, studi recenti dimostrano che l’allevamento intensivo di bivalvi può modificare significativamente la dinamica dei nutrienti e il funzionamento degli ecosistemi costieri poco profondi in quanto la filtrazione, accoppiata alla biodeposizione di feci e pseudofeci crea un accumulo localizzato di materia organica in modo analogo alla sedimentazione di feci e cibo non ingerito nelle vicinanze degli allevamenti ittici.
Il Laboratorio di Ecologia acquatica studia gli effetti ambientali dell’allevamento di pesci e molluschi da oltre 15 anni. In particolare, utilizzando la Sacca di Goro (una laguna costiera del Delta del Po) come sistema modello, sono studiati gli effetti dell’allevamento di cozze sospese nella colonna d’acqua (Mytilus galloprovincialis) e di vongole che vivono infossate nel sedimento (Ruditapes philippinarum) sui cicli di carbonio, azoto e fosforo, e le interazioni con la crescita dei produttori primari e lo stato trofico. Bilanci netti di azoto e fosforo sono stati quantificati in sistemi di allevamento a terra a flusso passante (trote, orate e spigole) e in allevamenti ittici in gabbie sospese (spigola e orata) ed è stato analizzato il potenziale impatto sugli ambienti che ricevono gli effluenti. Una ulteriore linea di ricerca riguarda l’analisi dell’efficienza di sistemi di lagunaggio che ricevono le acque reflue provenienti da allevamenti ittici a terra di rimuovere l’azoto e il fosforo. In particolare è stata analizzata l'importanza relativa dei processi batterici e dell’assimilazione dei produttori primari e sono state sviluppate semplici linee guida per una gestione ottimale delle biomasse di macroalghe per ottimizzarne la capacità assimilativa.
Gli impatti ambientali dell’allevamento di bivalvi filtratori sono generalmente considerati meno gravi rispetto a quelli associati alla piscicoltura. I bivalvi filtratori infatti non richiedono un input esterno di cibo in quanto raccolgono il materiale particellato di cui si nutrono direttamente dalla colonna d'acqua. Inoltre le sostanze nutritive sottratte alla colonna d’acqua e convertite in biomassa verrebbero sono rimosse dal sistema acquatico quando i molluschi sono raccolti al termine del ciclo di allevamento. Per questo motivo i bivalvi filtratori sono anche proposti come strumento per per promuovere la depurazione delle acque. Tuttavia, studi recenti dimostrano che l’allevamento intensivo di bivalvi può modificare significativamente la dinamica dei nutrienti e il funzionamento degli ecosistemi costieri poco profondi in quanto la filtrazione, accoppiata alla biodeposizione di feci e pseudofeci crea un accumulo localizzato di materia organica in modo analogo alla sedimentazione di feci e cibo non ingerito nelle vicinanze degli allevamenti ittici.
Il Laboratorio di Ecologia acquatica studia gli effetti ambientali dell’allevamento di pesci e molluschi da oltre 15 anni. In particolare, utilizzando la Sacca di Goro (una laguna costiera del Delta del Po) come sistema modello, sono studiati gli effetti dell’allevamento di cozze sospese nella colonna d’acqua (Mytilus galloprovincialis) e di vongole che vivono infossate nel sedimento (Ruditapes philippinarum) sui cicli di carbonio, azoto e fosforo, e le interazioni con la crescita dei produttori primari e lo stato trofico. Bilanci netti di azoto e fosforo sono stati quantificati in sistemi di allevamento a terra a flusso passante (trote, orate e spigole) e in allevamenti ittici in gabbie sospese (spigola e orata) ed è stato analizzato il potenziale impatto sugli ambienti che ricevono gli effluenti. Una ulteriore linea di ricerca riguarda l’analisi dell’efficienza di sistemi di lagunaggio che ricevono le acque reflue provenienti da allevamenti ittici a terra di rimuovere l’azoto e il fosforo. In particolare è stata analizzata l'importanza relativa dei processi batterici e dell’assimilazione dei produttori primari e sono state sviluppate semplici linee guida per una gestione ottimale delle biomasse di macroalghe per ottimizzarne la capacità assimilativa.
Riferimenti principali:
Nizzoli D., Welsh DT., Viaroli P. 2011. Seasonal nitrogen and phosphorus dynamics during benthic clam and suspended mussel cultivation Marine Pollution Bulletin 62, 1276–1287.
De Gaetano P., Vassallo P, Bartoli M., Nizzoli D., Doglioli A., Magaldi MG., Fabiano M. 2011. Impact of new measured Mediterranean mineralization rates on the fate of simulated aquaculture wastes. Aquaculture Research. 2011, 42: 1359-1370.
Bartoli M., Vezzulli L., Nizzoli D., Azzoni R., Porrello S., Moreno M., Fabiano M. Viaroli, P. 2009. Short-term effect of oxic to anoxic transition on benthic microbial activity and solute fluxes in organic-rich phytotreatment ponds. Hydrobiologia 629(1), 123-136.
Nizzoli D., Bartoli M., Viaroli P. 2007. Oxygen and ammonium dynamics during a farming cycle of the bivalve Tapes philippinarum. Hydrobiologia 587: 25-36.
Nizzoli D, Bartoli M., Viaroli P. 2006. Nitrogen and phosphorous budgets during a farming cycle of the manila clam Ruditapes philippinarum: a full scale experiment. Aquaculture. 261:98-108
Vezzulli L., Bartoli M., Nizzoli D., Naldi M., Fanciulli G., Viaroli P., Fabiano M. 2006 A simple tool to help decision making in infrastructure planning and management of phytotreatment ponds for the treatment of nitrogen-rich water. Water SA Vol. 32 No. 4 Disponibile On-Line http://www.wrc.org.za
Bartoli M., Nizzoli D., Longhi D., Laini A., Viaroli P. 2007. Impact of a trout farm on the water quality of an Apennine creek from daily budgets of nutrients. Chemistry and Ecology 23(1): 1-11.
Bartoli M., Nizzoli D., Naldi M., Vezzulli L., Porrello S., Lenzi M., Viaroli P. 2005. Inorganic nitrogen control in wastewater treatment ponds from a fish farm (Orbetello, Italy): Denitrification versus Ulva uptake. Marine Pollution Bulletin 50:1386-1397.
Bartoli M., Nizzoli D., Vezzulli L., Naldi M., Fanciulli G., Viaroli P., Fabiano M. 2005. Dissolved oxygen and nutrient budgets in a phytotreatment pond colonised by Ulva spp. Hydrobiologia 550: 199-209.
Nizzoli D., Welsh D.T., Bartoli M., Viaroli P. 2005. Impacts of mussel (Mytilus galloprovincialis) farming on oxygen consumption and nutrient recycling in a eutrophic coastal lagoon. Hydrobiologia 550: 183-198.
Bartoli M., Naldi M., Nizzoli D., Roubaix V., Viaroli P. 2003. Influence of clam farming on macroalgal growth: a mesocom experiment. Chemistry and Ecology 19: 147-160
Viaroli P., Bartoli M., Giordani G., Azzoni R., Nizzoli D. 2003. Short term changes of benthic fluxes during clam harvesting in a coastal lagoon (Sacca di Goro, Po River Delta). Chemistry and Ecology 19: 1-18
Melià P., Nizzoli D., Bartoli M., Naldi M., Gatto M., Viaroli P. 2003. Assessing the potential impact of clam rearing in dystrophic lagoons: an integrated oxygen balance. Chemistry and Ecology 19: 126-146.
Bartoli M., Nizzoli D., Viaroli P., Turolla E., 2001. Impact of a Tapes philippinarum farming on nutrient dynamics and benthic respiration in the Sacca di Goro. Hydrobiologia 455: 203-212.
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