15/02/2008 TECNOLOGIE PER L ACQUACOLTURA PROF. MASSIMO LAZZARI

Transcript

1 Scuola di specializzazione in: Allevamento, igiene, patologia delle specie acquatiche e controllo dei prodotti derivati Acquacoltura in sistemi aperti: le gabbie galleggianti TECNOLOGIE PER L ACQUACOLTURA PROF. MASSIMO LAZZARI Anno accademico L allevamento in gabbia In molte parti del mondo la stabulazione in gabbie del pesce pescato è una pratica finalizzata allo stoccaggio temporaneo in attesa del momento più opportuno di commercializzazione. Tuttavia, in questi casi non si può parlare di sistemi acquacolturali. Il vero e proprio sistema di allevamento in gabbie nasce nel Sud Est Asiatico circa 1 secolo fa. In occidente i primi sistemi di questo tipo compaiono in Norvegia e Scozia a partire dagli anni 60. Da allora la tecnologia si è sviluppata notevolmente in molti Paesi (Canada, Stati Uniti, Cile, Europa, Mediterraneo). sistemi aperti = 80-90% della produzione totale di pesci (il 95% in ponds) gabbie acqua dolce = 3-4% della produzione totale di pesci d acqua dolce gabbie marine = 40% della produzione totale di pesci marini Negli anni 90 più di 20 costruttori di gabbie marine erano in Europa, a fronte di 1 solo negli Stati Uniti. La scelta del sito La progettazione delle strutture inizia con l individuazione del sito, la cui corretta scelta risulta di fondamentale importanza. In tempi recenti la concentrazione degli allevamenti in comprensori altamente specializzati (es. fiordi norvegesi, laghi scozzesi, ecc.) ha comportato gravi problemi ambientali. Questo ha spinto le attività sempre più in mare aperto, ma i primi tentativi sono spesso stati un insuccesso. Sistemi aperti protetti (golfi, fiordi, insenature, ecc.) Mare aperto (sistemi off-shore ) Oggi esistono strutture in grado di operare nelle diverse situazioni. Per la corretta scelta del sito - e delle strutture - i fattori da considerare sono: velocità della corrente profondità dell acqua e azione delle onde temperatura dell acqua ventosità inserimento nel paesaggio Velocità della corrente Dato che la velocità della corrente naturale determina il flusso d acqua a livello della struttura, essa deve essere sufficiente a garantire un adeguato ricambio idrico (buona ossigenazione dell acqua ed asportazione dei prodotti metabolici). Risulta difficile generalizzare un valore minimo di velocità della corrente, perché dipende dalle caratteristiche locali di qualità dell acqua. Il valore massimo di velocità della corrente deve essere adeguato per non stressare eccessivamente il pesce nell attività di nuoto e per non sollecitare troppo le strutture. In ogni caso: velocità minime di 0,1-0,5 m/s possono essere ritenute adeguate, velocità massime oltre 1-2 m/s sono sconsigliate. velocità adeguata velocità eccessiva Profondità dell acqua ed azione delle onde Zone marine protette, con acque poco profonde, azione delle onde poco pronunciate e con scarsa influenza delle maree risultano favorevoli per la ridotta sollecitazione delle strutture, ma determinano accumulo o scarsa dispersione dei detriti (residui alimenatari e fecali) sul fondo marino sotto le gabbie. Per contro la realizzazione di gabbie in mare aperto possono comportare rischi legati al danneggiamento delle strutture. In linea generale, vengono consigliate profondità dell acqua di almeno 2-5 m dal fondo delle gabbie in condizioni di bassa marea. Temperatura dell acqua La temperatura ottimale dell acqua dipende ovviamente dalle esigenze termiche della specie allevata (si veda il capitolo relativo ai sistemi estensivi di allevamento in zone costiero-lagunari). Estate, alte temperature: minori livelli di ossigeno, stress termico, mortalità. Inverno, basse temperature: soglia termica letale ed alimentare, formazione di ghiaccio. 1

2 Ventosità Il vento determina spinte laterali sulle strutture emergenti delle gabbie e in conseguenza all azione più pronunciata delle onde determina maggiori sollecitazioni ai sistemi di ancoraggio e maggiori difficoltà nelle operazioni di allevamento (distribuzione alimenti, ispezioni, raccolta, ecc.). Inserimento nel paesaggio E un aspetto che completa la valutazione di impatto ambientale di un allevamento di acquacoltura, spesso determinante per la scelta del sito. Classificazione dei tipi di gabbie Oggi esiste una grandissima diversificazione delle tipologie di gabbie e una loro classificazione risulta molto difficile. E possibile comunque individuare 4 categorie principali: Gabbie galleggianti Fisse Galleggianti Sommergibili o Collare perimetrale Elementi modulari Pontoni semisommergibili Sospese dalla superficie Galleggiamento variabile Sommerse Tra queste, le più importanti per diffusione, capacità produttiva, affidabilità costruttiva, ecc. sono le gabbie galleggianti e le gabbie sommergibili, che di seguito verranno descritte. Gabbie sommergibili Le gabbie galleggianti Le gabbie galleggianti con collare perimetrale galleggiante e sacco flessibile Schemi delle prime gabbie di tipo galleggiante di limitata capacità produttiva. Collare galleggiante Corrimano Boa di ancoraggio Sacco in rete plastica Cavo di ancoraggio Ancoraggio Gabbia galleggiante quadrata con pareti in legno e finestrature laterali per il ricambio dell acqua. Il galleggiamento è assicurato da galleggianti ad aria e superiormente è presente una apertura per carico/scarico ed ispezione. Gabbia galleggiante quadrata o rettangolare con struttura in tubi di acciaio o in legno e rivestimento completo di rete (metallica o plastica). Il galleggiamento è assicurato da un perimetro di materiali plastici leggeri. 2

3 Sistema di galleggiamento a collare perimetrale nelle gabbie circolari Materiali per le reti oggi sono sempre materiali plastici Corrimano, protezione maglie che trattengono il pesce maglie che favoriscono il flusso idrico anti-fouling leggerezza Piano di lavoro calpestabile facilità di riparazione maglia quadra Tubazione interna riempita in schiuma sintetica maglia diamante acciaio Materiali utilizzati per il sistema di galleggiamento e sostegno Tubazione esterna di galleggiamento Sistema di raccordo dei moduli tubi polietilene alta densità Gabbie a collare galleggiante per allevaento di trote in un lago d acqua dolce (Germania). riempimento in schiuma di polistirene espanso Gabbie a collare galleggiante in un fiordo norvegese. Gabbie galleggianti circolari a collare perimetrale in zone marine costiere 3

4 Sistema di galleggiamento a collare con 3 tubi Gabbie galleggianti quadrate a collare perimetrale Corrimano, protezione Piano di lavoro calpestabile Sistema di galleggiamento e sostegno Gabbie quadrate a collare galleggiante e sistema di aggancio della rete Fasi di montaggio di una gabbia galleggiante Scarico del materiale Assemblaggio del collare perimetrale Preparazione dei tubi di galleggiamento Disposizione della rete 4

5 Sistemi di disposizione delle gabbie galleggianti Schemi di disposizione delle gabbie galleggianti Sistemi di ormeggio: cavi, boe, ancore, segnalazioni Gabbie galleggianti con collare ad elementi modulari 5

6 Gabbie galleggianti a pontoni Progettazione delle strutture 1. Calcolo del galleggiamento della struttura 2. Disegno progettuale della struttura (es. n. 9 moduli 16 m x 16 m) 3. Disegno progettuale della struttura (es. n. 9 moduli 16 m x 16 m), calcolo delle dimensioni generali (es. struttura quadrata 50 m x 50 m). 1. Assemblaggio a terra dei componenti della struttura. 2. Costruzione completa della struttura Realizzazione della struttura 3. Prove di galleggiamento e stabilità. 4. Traino e ancoraggio in sito della strutura finita. 4. Definizione dei ounti di ancoraggio (es. per la struttura di 9 moduli, 8 punti di ancoraggio, accoppiati a 2 a 2 ai vertici del quadrato). 6

7 Gabbie sommergibili 5. Finitura della struttura con le attrezzature e infine posa delle reti. Esempi di gabbie sommergibili vere e proprie: la gabbia viene sollevata con sistemi a fune o con sistemi a galleggiamento variabile (riempimento e svuotamento di zavorre). La gabbia è completamente sommersa durante la fase normale di allevamento e galleggia solo nelle fasi operative (distribuzione mangime, ispezioni, raccolta). Gabbie semisemi-sommergibili off off--shore Esempio: Gabbia Farmocean OffShore m. Volume totale racchiuso (m3) Densità di allevamento (kg/m3) Produzione totale (t/ciclo) Sistema di sollevamento della rete (cattura del pesce, ispezioni, trattamenti) Sistema di ancoraggio a 3 punti 7

8 Livello normale di lavoro con pontile perimetrale di servizio sommerso di circa 3 metri. Livello operativo o di servizio con pontile perimetrale emerso. Questo livello serve per le operazioni di ispezione, pulizia della rete e raccolta. Sistema di galleggiamento variabile. Il galleggiamento avviene svuotando l acqua dalle camere di zavorra per mezzo di immissione di aria compressa. Sistemi per le operazioni di servizio Pontile di attracco esterno, sorretto da galleggiante indipendente con possibilità di rotazione a 360 sul perimetro della piattaforma Operazioni di rifornimento del silo di mangime con barca di appoggio Operazioni di raccolta del pesce a fine ciclo Alimentatore automatico Il sistema automatico di alimentazione delle gabbie off-shore (Farmocean 4500) è composto da: -silos di stoccaggio - sistema di dosatura - disco rotante distributore - sistema di controllo Il silos è concepito per mangime secco pellettato, realizzato in vetroresina e ha un volume di 7 m3 per una capacità massima di 3500 kg di mangime. Sistema di alimentazione automatizzato, computerizzato, programmabile e controllabile a distanza Sistema di rifornimento pneumatico del silo per mezzo di barca di appoggio. Il sistema soffiante, prima del trasporto del mangime, permette lo svuotamento delle camere di zavorra per il galleggiamento. Il meccanismo di distribuzione dispenser è a portata costante: ogni unità di volume distribuita è uguale per ogni scatto del dispenser, indipendentemente dal tipo di mangime o dal grado di riempimento del silos. La distribuzione avviene con la rotazione di un disco distributore che rifornisce un area circolare di 6 m di raggio. L alimentazione può essere programmata a diversi livelli e tempi, inoltre il programma può essere modificato in automatico a seconda delle condizioni meteorologiche esterne, rilevate anch esse in automatico per mezzo di sonde (temperatura dell acqua, moto ondoso, velocità del vento). L alimentazione elettrica del sistema di alimentazione e dei sistemi di controllo è affidata ad accumulatori ricaricabili con generatori a vento e/o fotovoltaici. 8

9 Esempio: produzione di 110 t di orate Specie orata da 2-3 a g Ciclo produttivo 16 mesi Mortalità 5% Fabbisogno avannotti Densità massima 25 kg/m3 Indice conversione 2,1 Fabbisogno di mangime kg Strutture necessarie 5 gabbie galleggianti 1 gabbia off-shore 4500 Tecnica produttiva di orate o spigole in gabbie off-shore in 2 fasi FASE 1 - i pesci vengono allevati per acclimatamento in gabbie galleggianti localizzate in zone riparate vicino alla costa dalla taglia di 2 g ai 50 g (per circa 4 mesi). FASE 2 i pesci alla taglia di 50 g vengono trasferiti nelle gabbie offshore dove completano il ciclo di allevamento fino alla taglia comerciale (350 g in 12 mesi). 9