Un futuro più sostenibile per l'acquacoltura: i risultati di GAIN

Rendere più efficienti i processi di acquacoltura salvaguardando l’ambiente, la qualità del prodotto e il benessere dei pesci allevati, è l’obiettivo del progetto europeo GAIN (Green Aquaculture Intensification in Europe), coordinato da Roberto Pastres, professore di ecologia a Ca’ Foscari, e durato 3 anni e mezzo.

Il progetto, finanziato dal programma Horizon 2020, si è concluso a ottobre 2021 e ha coinvolto 21 università tra Europa, Canada, Cina e Stati Uniti.

GAIN si è sviluppato secondo tre assi principali:
•    rendere più efficienti gli impianti di allevamento grazie all’implementazione di modelli predittivi, ottenuti processando big data;
•    riutilizzare i sottoprodotti di scarto in un’ottica di economia circolare;
•    valutare la sostenibilità, sia economica sia ambientale, delle innovazioni sviluppate nel progetto e sensibilizzare i consumatori rispetto alle caratteristiche nutrizionali del prodotto.

Il professor Pastres, del Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica (DAIS), ci ha raccontato i risultati ottenuti, che aprono la strada a un futuro più sostenibile per l'acquacoltura.

Il 19 gennaio, inoltre, Pastres sarà ospite dell'evento online organizzato dall’Università di Stirling (Scozia) The Big Fish Series: Can you eat the whole fish? per presentare i risultati principali del progetto. Per partecipare all’evento ci si può registrare qui.

Sotto la guida di Pastres, hanno lavorato al progetto nel gruppo di ricerca di Ca’ Foscari gli assegnisti Camilla Bertolini, Andrea Forchino, Adriano Lima, Erika Porporato, Edouard Royer, Silvio Cristiano e il dottorando Matteo Bolzonella: nella fase finale, la professoressa Mauracher e il suo gruppo di lavoro del Dipartimento di Management hanno fornito un significativo contributo alle analisi di sostenibilità economica.

Modelli predittivi per allevamenti più efficienti e attenti all’ambiente

I ricercatori coinvolti in GAIN hanno elaborato un prototipo di piattaforma per la gestione dei dati e la formulazione di previsioni in tempo reale, basandosi sui principi dell’acquacoltura di precisione, che il team cafoscarino ha applicato per la prima volta alla troticoltura, in un allevamento di trote italiano in provincia di Trento.

“Le trote sono il prodotto di acquacoltura più importante in Italia in termini di volume: se ne producono circa 35 mila tonnellate all’anno, prevalentemente in Veneto, Lombardia e Friuli-Venezia Giulia. - spiega il professor Pastres. - In questi siti pilota è stata monitorata la dimensione dei pesci allevati e la quantità di ossigeno nell’acqua, in modo continuo e non invasivo. Mediante l’utilizzo di intelligenza artificiale, i big data raccolti vengono processati e incrociati con i dati delle variabili ambientali (come la temperatura dell’acqua), al fine di elaborare previsioni. La piattaforma che abbiamo elaborato funziona come un ‘hub’ centrale in cui confluiscono i dati ottenuti da diverse fonti per essere processati. Questo permette di fare proiezioni evolutive, che forniscono informazioni utili agli allevatori come, ad esempio, previsioni sull’alimentazione e l’ossigeno da fornire agli animali, in corrispondenza ai loro bisogni. In questo modo si garantisce il benessere dei pesci, e si producono alimenti di maggiore qualità per i consumatori, ma si migliora anche il processo di allevamento dal punto di vista dell’efficienza nella gestione delle risorse, della riduzione di sprechi e del risparmio per i produttori.
Nella gestione del mangime, ad esempio, si risparmia dal 2 al 5%. Sembra una cifra piccola, ma se consideriamo che le spese per i mangimi incidono al 50-60% sui costi di produzione, vediamo che un piccolo investimento iniziale per implementare questi modelli predittivi negli impianti può avere un’incidenza significativa sui ricavi degli allevatori”.

Recupero dei materiali di scarto per mangimi più sostenibili

Il secondo filone del progetto si è occupato di convertire in prodotti secondari, utilizzabili sia in aquacoltura sia in altri settori, gli scarti ottenuti dalla lavorazione del pesce a scopi commerciali e dalle acque reflue degli impianti, dando corpo al concetto di circolarità.

“Quando il pesce viene utilizzato per la produzione di filetti o altri prodotti in vendita nella grande distribuzione, il 30-50% diventa biomassa di scarto, che può essere trasformata in idrolizzati proteici, gelatina, collagene, bioapatite. Anche le acque reflue degli impianti possono essere trattate, recuperando azoto e, soprattutto, fosforo, un elemento che, in prospettiva, potrebbe diventare prezioso per mantenere le attuali rese in agricoltura. L’analisi di sostenibilità di questi processi di recupero mostra che essi sono economicamente vantaggiosi e hanno un minor impatto ambientale dal punto di vista dello smaltimento dei rifiuti”.

I prodotti secondari possono essere utilizzati nel cibo per animali domestici, come biomateriali, nell’industria cosmetica e infine come ingredienti per mangime per i pesci, tenendo conto ovviamente dei vincoli normativi: questo ultimo utilizzo può contribuire ad aumentare la sostenibilità dell’acquacoltura, diminuendo la percentuale di farina e olio di pesce ancora presente in molte formulazioni commerciali.
Le principali specie di pesce allevate in Europa sono infatti, in natura, carnivore. Significa che è necessario pescare pesci piccoli (come le acciughe) per nutrire i pesci di cui ci cibiamo (come i branzini o i salmoni): questo meccanismo, chiamato ‘fishmeal trap’ (trappola del mangime a base di pesce), è poco sostenibile dal punto di vista sia economico che ecologico. L’industria mangimistica sta quindi cercando di modificare la composizione dei mangimi per aumentarne la sostenibilità, cercando di mantenerne intatte le proprietà nutrizionali, importanti per garantire la qualità del prodotto allevato. A tal fine, è necessario affiancare a fonti proteiche alternative piccole percentuali di microalghe, organismi vegetali ricchi di omega3 e acidi grassi a catena lunga, che contribuiscono in maniera determinante a rendere il pesce un tassello importante di una alimentazione equilibrata.
GAIN ha sviluppato mangimi innovativi, formulati in accordo con i principi dell’economia circolare, che hanno fornito ottime prestazioni dal punto di vista nutritivo, del benessere e dell’accrescimento degli animali, oltre a migliorare la sostenibilità del processo, riducendo l’utilizzo di pesce pescato nella produzione di mangime per pesci carnivori”.

Una maggiore consapevolezza per il consumatore

Il terzo filone di GAIN ha riguardato la qualità del prodotto finale, favorendo una maggior consapevolezza da parte del consumatore rispetto ai processi di produzione degli alimenti. Con questo scopo è stato testato un prototipo di web app che, mediante la scansione di un QR code, fornisce un’'etichetta parlante’ che permette di visualizzare le caratteristiche del prodotto.

Federica Biscardi