L’allevamento in vasche. Generalità La riproduzione dei pesci in vasche ha ricevuto molta attenzione negli anni recenti. I vantaggi e gli svantaggi dell'allevamento.

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1 L’allevamento in vasche

2 Generalità La riproduzione dei pesci in vasche ha ricevuto molta attenzione negli anni recenti. I vantaggi e gli svantaggi dell'allevamento in vasche sono tuttora in fase di ricerca e sono ancora fortemente discussi. Le vasche sono comunemente usate per: produzione di avannotti, strutture temporanee per l'allevamento dei primi stadi, nidiate di pesci o organismi per l'alimentazione, sistemi di allevamento a risparmio d’acqua (sistemi a ricircolo), produzione di pesci pregiati da acquario, vasche di esposizione pubblica, strutture altamente controllate per la sperimentazione.

3 L’interesse per le vasche, comunque, è in rapida espansione, determinato soprattutto dalla recente evoluzione di alcuni fattori, tra i quali: -incremento del costo della terra, -accresciuta difficoltà di reperimento di acqua di buona qualità, -aumento del costo di pompaggio dell'acqua, -progressi della tecnologia dell'allevamento in vasca che rendono tale tipo di acquacoltura sempre più attraente. La possibilità di utilizzare sistemi di allevamento in vasca per tutte le fasi del ciclo di allevamento, fino all’accrescimento in taglia commerciale, è un’acquisizione solo recente ed ancora limitata a poche applicazioni.

4 I materiali per le vasche Le vasche possono essere sia realizzate on-site, sia acquisite dalla vasta produzione commerciale esistente. Sono costruite di diversi materiali e disponibili in un gran numero di forme e dimensioni. In ogni caso le vasche devono rispondere ai seguenti requisiti: - superfici interne lisce per prevenire l'abrasione, - superfici a contatto con l'acqua di materiale non tossico, - lunga durata, - facilità di pulizia, - possibilità di sterilizzazione, - eventuale trasportabilità (se richiesta), - disponibilità a costi contenuti, - resistenza ai raggi UV (se impiegate all'esterno).

5 Per quanto riguarda i materiali, esistono vasche in: calcestruzzo, legno, acciaio o altri metalli, materiali plastici, fibra di vetro, vetro. Per quanto riguarda le forme, esistono vasche: circolari, rettangolari, quadrate, ellittiche, altre forme particolari.

6 Calcestruzzo Il calcestruzzo armato con tondini d’acciaio è largamente utilizzato per la costruzione di vasche di più grandi dimensioni, durature e per il contenimento di acque sia dolci che salate. E' di facile utilizzo e può essere realizzata qualsiasi forma costruttiva. A causa del suo peso e del suo costo, tuttavia, il calcestruzzo è utilizzato solo per la realizzazione di manufatti permanenti e duraturi. Le superfici interne delle vasche in calcestruzzo dovrebbero essere lisciate per evitare le abrasioni della pelle o delle squame dei pesci e per facilitare le operazioni di pulizia e disinfezione, altrimenti problematiche a causa delle superfici rugose. Le superfici interne possono essere rivestite con impermeabilizzanti. Questo trattamento accresce le prestazioni dei manufatti, ma anche il costo di realizzazione. In ogni caso, il calcestruzzo con superfici interne non rivestite può essere utilizzato per la maggior parte degli scopi acquacolturali, in seguito ad un adeguato periodo di stagionatura. Infatti, dal calcestruzzo gettato di fresco possono essere rilasciate sostanze pericolose e per questo motivo nelle vasche in calcestruzzo appena costruite dovrebbe essere fatta fluire ripetutamente per alcuni giorni acqua fresca prima del loro utilizzo per l'allevamento.

7 Legno In determinate situazioni il legno può avere un costo decisamente basso ed è un materiale leggero e facilmente lavorabile. Il compensato marino è spesso utilizzato per costruire vasche in legno; i fogli utilizzati hanno generalmente uno spessore superiore a 18-20 mm, per poter garantire una sufficiente rigidità ed evitare l'eccessiva flessione delle pareti delle vasche quando riempite. Le pareti delle vasche devono essere "imbragate“, generalmente con armature metalliche, per resistere alle pressioni esercitate dall'acqua. Il legno trattato dovrebbe essere evitato come materiale da costruzione per le vasche, dal momento che può rilasciare sostanze tossiche. Tutte le superfici esposte dovrebbero essere rivestite per proteggere il legno dalla marcescenza. Le vernici a base di piombo o altri metalli pesanti vanno evitate; sono invece consigliabili vernici a base di resine epossidiche o vetroresina. Tali materiali impiegano circa due giorni per "maturare" e una volta indurite formano una superficie dura, compatta e liscia.

8 Acciaio e alluminio Sono materiali comunemente impiegati per la realizzazione di piccole vasche (alcune centinaia di litri), come nel caso delle avannotterie per le prime fasi di allevamento degli avannotti o dei pesciolini. Utilizzate con cautela, alcune leghe di alluminio possono essere impiegate per colture anche in acqua salata, tuttavia, acque con pH piuttosto acido possono causare la solubilizzazione dell'alluminio e la dispersione degli ioni nell'acqua. Sono disponibili commercialmente vasche realizzate in lastre di acciaio imbullonate. Queste vasche possono essere facilmente costruite ed eventualmente possono essere smontate e rimontate in altro luogo. Alcune di queste vasche sono rivestite in gomma, ma la maggior parte sono concepite per operare con una "fodera" di materiali sintetici. L’acciaio inossidabile (in particolare l'acciaio 316) per caratteristiche di durata e non tossicità, sarebbe particolarmente indicato per l'allevamento dei pesci, ma il costo è troppo elevato per le vasche di grandi dimensioni. I metalli galvanizzati (es. ferro zincato) non sono indicati per scopi acquacolturali, a meno che le superfici non siano rivestite con adatte vernici o materiali impermeabili. Il rilascio di zinco può causare intossicazioni da metalli pesanti e in questo i salmonidi sono le speci più suscettibili. L'adesione di vernici ai metalli galvanizzati è piuttosto difficile e quindi si deve ricorrere all'impiego di manti di rivestimento.

9 Materiali plastici Il termine materiali plastici viene riferito ad una numerosa schiera di polimeri che include polipropilene, polietilene (PE), polibutilene, polivinildoruri (PVC), acrilici e vinile. Ognuno di questi materiali ha specifici e peculiari vantaggi e svantaggi. Il vantaggio comune a tutte le vasche realizzate in materiali plastici, tuttavia, è che sono leggere ed eventualmente trasportabili e l'eventuale riparazione risulta facilitata. Sono reperibili in commercio vasche di diverse forme e capacità (fino a diverse centinaia di litri). La maggior parte dei materiali plastici è non tossica, tuttavia, soprattutto per quanto riguarda il polietilene, ad esempio, è conveniente eseguire un periodo di "condizionamento" di almeno due settimane prima dell'utilizzo, facendo scorrere acqua fresca (questo soprattutto nel caso di colture marine).

10 Vetroresina (fiberglass) E' un materiale particolarmente utilizzato per le vasche di acquacoltura, dal momento che è leggero, robusto, duraturo, di costo relativamente contenuto, inerte sia per quanto riguarda l'impiego sia con acqua dolce che salata, e può resistere agli effetti dei raggi UV anche se impiegato all'esterno. Esistono vasche di varia forma con capacità che vanno da pochi litri fino a diverse centinaia di metri cubi. Le vasche in vetroresina sono generalmente rivestite con gel o colle nel bordo superiore, per renderle più lisce e per facilitare la pulizia e la sterilizzazione. Le vasche in vetroresina possono essere facilmente forate per l'installazione di tubi, raccordi, scarichi, ecc. Inoltre sono disponibili vasche sopraelevate rispetto al suolo. Le vasche di diametro inferiore a 2,5 m sono disponibili generalmente in un pezzo unico, ma le vasche di dimensioni più grandi sono assemblate in due o piu sezioni incollate assieme. Le vasche sono forgiate in modo che possono essere accatastate facilmente per il trasporto, in modo da ridurre i costi di immagazzimanento e soprattutto di trasporto. Esiste anche la possibilità di realizzare vasche in vetroresina su misura per usi specifici o addirittura far realizzare vasche in vetroresina direttamente on-site.

11 Rivestimenti impermeabili I manti impermeabili possono essere applicati a vasche realizzate in qualsiasi materiale e sono comunemente usati in sostituzione di altri costosi rivestimenti o trattamenti impermeabilizzanti. L'utilizzo di questi materiali elimina il pericolo di tossicità da metalli pesanti, da residui di vernici, dal trattamento del legno o da altre sostanze. Devono essere maneggiati con cura, soprattutto al momento della messa in opera per evitare stiramenti o rotture, ma hanno una durata molto prolungata, dell'ordine di almeno 5-10 anni. La vita media dei manufatti comunque è piuttosto variabile, in funzione dell 'utilizzo, ma soprattutto in funzione del pH dell'acqua, essendo negativo sia un pH troppo acido che uno troppo alcalino. In particolare, i teli impermeabilizzanti tendono a indurire in condizioni di acidità, divenendo più fragili, mentre in condizioni alcaline tendo ad ammorbidirsi eccessivamente. Molti dei rivestimenti disponibili oggi sono resistenti ai raggi UV e quindi mantengono inalterate le proprie caratteristiche anche dopo un utilizzo prolungato all'esterno.

12 Le vasche di allevamento possono essere forgiate virtualmente in ogni forma desiderata, tuttavia, alcune forme e configurazioni presentano vantaggi e svantaggi che devono essere attentamente considerati. In ogni caso, la maggior parte delle vasche ha una forma circolare, ma sono piuttosto diffuse anche quelle quadrate, rettangolari, ellittiche. Caratteristiche geometriche delle vasche Le vasche devono essere progettate con l'obiettivo di raggiungere una perfetta uniformità nella circolazione dell'acqua in tutti i punti e profondità. Quando nella vasca sussistono perfette condizioni di uniformità dell'acqua, i pesci si distribuiscono in tutto lo spazio ottimizzando l'uso dello spazio di allevamento. L’uniformità di distribuzione dell’acqua nella vasca dipende principalmente da: -la geometria della vasca e il rapporto diametro/profondità, -la disposizione dei punti di immissione e scarico dell'acqua, che rappresentano anche il principale fattore di controllo per la rimozione dei solidi sedimentabili e delle alghe.

13 Vasche circolari Le vasche circolari sono comunemente utilizzate nelle nursery soprattutto perchè hanno caratteristiche idrauliche ottimali. La forma circolare, infatti, assicura una velocità e circolazione dell'acqua più uniforme, cosicché l'ossigeno disciolto e le particelle di alimento sono uniformemente distribuite nella vasca e le caratteristiche dell'acqua omogenee. Per tali motivi, generalmente le vasche circolari sono in grado di sostenere densità di allevamento più elevate rispetto a quelle mantenibili in vasche di altra forma. Per contro, le vasche di forma circolare hanno lo svantaggio di evidenziare un consumo specifico di ossigeno più elevato, dovuto probabilmente all'aumento della richiesta energetica provocata dalla più veloce circolazione dell'acqua.

14 I punti di immissione e scarico dell'acqua nelle vasche circolari possono essere dislocati in modo da creare un flusso "vorticoso" dell'acqua che draga il fondo e rimuove detriti e rifiuti verso un punto centrale di drenaggio. Da un punto di vista dimensionale, le vasche con un elevato e rapido ricambio d'acqua possono essere assimilate a canalette con andamento circolare. In particolare la velocità dell’acqua nella vasca deve essere opportunamente dimensionata in modo da raggiungere un razionale compromesso tra: - velocità dell'acqua ed andamento del flusso per favorire la distribuzione dell'alimento, -l'autopulizia del fondo della vasca, - il dispendio energetico dei pesci per il nuoto.

15 Diversi tipi di carico delle vasche

16 Le vasche circolari possono presentare un fondo piano o un fondo in pendenza, con profilo conico. Le vasche che presentano profilo conico sono più costose, ma ovviamente più efficienti nel rimuovere i detriti. Tuttavia, anche le vasche con fondo piano possono essere pulite efficientemente se viene mantenuta una velocità dell'acqua adeguata. Inoltre, nel caso vengano allevati pesci di "profondità", come pesci-gatto, storioni o anguille, il movimento stesso degli animali tende a mantenere i sedimenti omogeneamente in sospensione nella vasca, cosicché vengono più facilmente rimossi dalla vasca con il flusso dell'acqua di scarico. Le vasche circolari con fondo piano sono spesso preferite perchè possono essere disposte su superfici piane (sia pavimentate che su terreno) senza necessità di altre opere di sostegno, mentre le vasche con pavimento in pendenza devono essere sopraelevate. Tuttavia, le vasche con fondo piano realizzate al suolo non hanno un sistema di scarico per gravità e devono essere drenate per mezzo di pompe.

17 La forma della vasca e soprattutto il punto di immissione e scarico dell’acqua devono quindi contribuire a creare nella vasca un flusso con un doppio effetto: - flusso primario, che assicura una omogenea distribuzione dell’acqua fresca lungo la vasca, - flusso secondario, che contribuisce alla efficiente rimozione dei solidi lungo le pareti e sul fondo della vasca. Per avere una efficiente pulizia del fondo della vasca è stato calcolato sperimentalmente che la velocità del flusso d'acqua al fondo deve essere di almeno 6 - 8 cm/s e tali velocità al fondo si ottengono quando il flusso dell'acqua nella vasca rimane tra i valori di 12 e 15 cm/s.

18 Le vasche circolari con scarico per gravità dovrebbero essere drenate per mezzo di una tubazione centrale concentrica rispetto ad una tubazione esterna dal diametro maggiore (tipo manicotto), in modo da facilitare la rimozione dei solidi dal fondo della vasca, garantendo il mantenimento del livello idrico desiderato. Una soluzione interessante è prevedere un doppio scarico: - uno scarico di fondo per allontanare i solidi sedimentati, - uno scarico più superficiale per far fluire l’acqua più pulita. Questa soluzione è valida soprattutto per i sistemi a ricircolo.

19 Diversi tipi di scarico delle vasche circolari A.scarico semplice drenante dal fondo con controllo del livello idrico esterna alla vasca B. scarico a “torre” che preleva acqua alle diverse profondità con controllo del livello idrico esterno D. sistema a doppio scarico: di fondo per i solidi sedimentati ed a torre per il ricambio d’acqua C. scarico a “torre” che preleva acqua alle diverse profondità con controllo del livello idrico interno

20 Vasche rettangolari Le vasche di forma rettangolare sono utilizzate principalmente per le primissime fasi di allevamento (avannotti e piccoli pesci). Uno dei principali vantaggi delle vasche rettangolari o quadrate è il massimo sfruttamento dello spazio disponibile. Il principale svantaggio, invece, è che è difficile ottenere una circolazione dell’acqua uniforme.

21 Il comportamento del flusso d'acqua e il ristagno in alcune zone sono influenzati soprattutto dalla modalità e dalla posizione del punto di immissione e di scarico dell'acqua. L'acqua dovrebbe fluire nel punto d'entrata e poi lungo la sezione della vasca con un flusso quanto più uniforme possibile, realizzando così un flusso a spinta lungo tutta la lunghezza della vasca. Questo tipo di flusso può essere ottenuto immettendo l'acqua per mezzo di un tubazione forata superficiale. Nelle vasche con fondo in pendenza il flusso dell'acqua si muove da una estremità all'altra, come nell'allevamento a canalette, ma spesso si verificano, a causa del particolare flussaggio, alcune zone in prossimità degli angoli caratterizzati da ridotto o nullo movimento d'acqua in cui tendono a ristagnare i sedimenti. Nei casi più gravi, l'accumulo di rifiuti organici in queste zone può portare a fenomeni di stress o addirittura a mortalità degli animali.

22 Un metodo altemativo per la rimozione dei rifiuti prevede la realizzazione di un pozzetto di drenaggio nel pavimento della vasca in prossimità del punto distale rispetto alla zona di carico dell'acqua. Al di sopra del pozzetto è posizionata una copertura piana (o in alternativa una copertura filtrante) ad una altezza tale da permette il passaggio dei sedimenti ma non il passaggio dei pesci. I sedimenti che si accumulano nel pozzetto vengono periodicamente rimossi sollevando una valvola posta ad una sua estremità. I rifiuti nelle vasche rettangolari possono essere rimossi dal flusso stesso dell'acqua mantenendolo sufficientemente veloce in modo da permettere l'auto-pulizia (tuttavia, come già detto, questo può comportare eccessivo affaticamento dei pesci).

23 Un altro svantaggio delle vasche rettangolari è che i pesci appena prelevati da condizioni naturali ed immessi in vasche di forma rettangolare tendono spontaneamente ad affollarsi in prossimità degli angoli, dove possono soffrire una carenza locale di ossigeno, oppure possono urtare violentemente le pareti della vasca provocandosi danneggiamenti anche gravi. I pesci riprodotti in vasche, invece, generalmente non manifestano questo tipo di comportamenti. Anche l'ossigeno deve essere accuratamente distribuito, altrimenti i pesci tendono ad ammassarsi nel punto di immissione dell'acqua e non utilizzano completamente il volume a disposizione.

24 Sistemi di scarico dell’acqua dal fondo con contemporaneo controllo del livello idrico, in vasche rettangolari.

25 Vasche quadrate Le vasche di allevamento di forma quadrata presentano svantaggi simili a quelli appena evidenziati per le vasche di forma rettangolare, tuttavia, prevedendo un adeguato arrotondamento degli angoli, le caratteristiche idrauliche possono essere assimilate a quelle delle vasche circolari.

26 Lo scarico di fondo delle vasche quadrate è generalmente posto in posizione centrale, e realizzato con le stesse soluzioni già viste per le vasche circolari.

27 Vasche ellittiche Le vasche di forma ovale o ellittica rappresentano un compromesso tra quelle circolari (uniformità del flusso idrico) e quelle rettangolari (ridotta occupazione di spazio).

28 Altre forme particolari Le vasche di forma ellittica possono essere realizzate con una partizione centrale che le divide longitudinalmente in due settori; la distribuzione dell'acqua avviene ad opera di una tubazione forata con ugelli che determina un flusso d'acqua praticamente lungo una pista ellittica. Tale circolazione dell'acqua può essere provocata, in alternativa al flussaggio con ugelli in pressione, da un sistema meccanico di agitazione a pale rotanti. Generalmente la tubazione di scarico si trova sul fondo al centro della partizione longitudinale.

29 Dimensionamento delle vasche Mantenere la quantità di biomassa il più vicino possibile alla capacità di sostenimento del sistema è un aspetto chiave per la produttività economica. I requisiti progettuali dei sistemi di allevamento a vasche sono gli stessi già discussi per i sistemi aperti a canaletta e quindi anche in questo caso si dovranno effettuare i calcoli della portata d'acqua necessaria per il mantenimento di condizioni ottimali soprattutto per quanto riguarda ossigeno e ammoniaca.

30 Richiesta di manodopera Operazioni frequenti (giornaliere) alimentazione manutenzione dei filtri determinazioni chimiche dell’acqua pulizia Operazioni periodiche operazioni addizionali di manutenzione pulizia profonda della vasca Operazioni saltuarie raccolta del pesce trasferimento e trasformazione A titolo indicativo, con vasche circolari del diametro di 4 m in cui vengono allevate trote, sono richieste 0,3 ore/vasca.giorno per le operazioni frequenti e 2-3 ore settimanali per quelle periodiche. Una persona riesce a gestire, con una settimana lavorativa di 36 ore, una unità funzionale di 8 vasche.

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