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È stato estimato che la popolazione mondiale raggiungerà 8.5 miliardi entro il 2030, 9.7 miliardi nel 2050 e 10.9 miliardi nel 2100, suggerendo un aumento della domanda di cibo che l’agricoltura dovrà essere in grado di sostenere, in un contest di risorse limitate. In questo contesto l’acquacoltura rappresenta una soluzione considerata efficace da importanti Istituzioni governative (FAO e EU), anche se non è priva di controindicazioni da un punto di vista ambientale. Per questa ragione vengono studiati metodi di produzioni alternativi meno impattanti e sostenibili.
Uno di questi metodi è l’acquaponica, che consiste in un metodo di produzione combinato: l’acquacoltura (allevamento di pesci) e la coltivazione senza suolo (idroponica), entrambe integrate in un sistema chiuso a ricircolo che permette una produzione circolare e la riduzione dell’uso di energia e della produzione di scarti. Un altro è l’IMTA che consiste nell’associare l’allevamento di diverse specie di diversi livelli trofici. Quindi, l’IMTA prova a imitare un ecosistema naturale co-allevando le specie nutrite come i pesci e gamberi insieme con le specie estrattive come alghe e organismi detritivori-filtratori. Un evoluzione di questi due concetti è stata sviluppata nel progetto SIMTAP. L’idea del SIMTAP consiste nel combinare questi due metodi e di sviluppare un sistema acquaponico multi-trofico marino, integrato, autosufficiente e in grado di autoprodurre il mangime richiesto dalla produzione di pesce e di fornire i nutrienti per la produzione delle piante.
L’obiettivo principale del progetto SIMTAP era di progettare, implementare e testate un innovativo sistema di produzione di alimenti (pesci e vegetali) che partendo dall’energia solare e la produzione di microalghe è in grado di ridurre drasticamente l’uso di risorse (per esempio, energie non rinnovabili, acqua, farina di pesce, olio di pesce, soia, ecc.). Per di più la produzione di scarti si dovrebbe ridurre insieme alla riduzione dell’impatto ambientale di questo segmento dell’industria alimentare.
In questo contesto, l’obiettivo del presente studio era di valutare gli effetti sulla performance della crescita con diete alternative nelle spigole allevate in acqua salmastra. L’esperimento è stato condotto a Pisa, scientifica del Dipartimento di Scienze Veterinarie e del Dipartimento di Scienze Agro-Alimentari e Agro-Ambientali (DAFE), all’interno di una serra nella quale è stato allestito il prototipo SIMTAP. La dieta sperimentale consisteva in una miscela di cozze, vongole e policheti che possono essere potenzialmente allevati nel sistema SIMTAP. Sono state testate due diete: una dieta di controllo (mangime commerciale) e una sperimentale (miscela di cozze, vongole e policheti). Le diete sono state testate durante la fase di acclimatamento (diminuzione della salinità) e in condizioni di salinità stabile.
I risultati di questo studio non sono stati quelli desiderati: c’è stata una mortalità del 3,8% durante l’acclimatamento in quanto alcuni pesci non hanno tollerato le condizioni di acqua dolce. Inoltre, i pesci nutriti con la dieta sperimentale hanno avuto minori performance di crescita e un notabile peggior FCR. Dall’altra parte il gruppo sperimentale ha mostrato un minori VSI e HSI, che in questo caso possono essere considerati un interessante e promettente risultato in relazione alle caratteristiche (ridotto contenuto di grassi).

It is estimated that the world's population will reach 8.5 billion in 2030, 9.7 billion in 2050 and 10.9 billion in 2100, suggesting an increase in the demand for food that agriculture will have to be able to sustain, in a context of limited resources. In this context, aquaculture represents a solution considered effective by important government institutions (FAO AND EU), although not entirely without side effects from an environmental point of view. For this reason, less impactful and sustainable alternative production methods are studied.
One of these methods is aquaponic which consists of a combined production method: aquaculture (fish farming) and soilless cultivation (hydroponics), both integrated into a closed recirculation system that allows circular production and the reduction of energy use and waste production. Another is IMTA which consists in the associated culture of several species from different trophic levels. So, IMTA tries to imitate a natural ecosystem by co-cultivating fed species as finfish or shrimp are cultivated together with “extractive” species such as seaweed and detritivores-filter feeders organisms. An evolution of these two concepts has been developed in the SIMTAP project. The idea of SIMTAP consists of combining these two methods and developing a multitrophic marine aquaponic system, integrated, "self-sufficient", able to self-produce the feed required for the fish production and, in turn, to provide the nutrients for the plant cultivation.
The main objective of the SIMTAP project was to design, implement and test an innovative food production system (fish and vegetables) that starting from solar energy and the production of microalgae, is able to drastically reduce the use of resources (for example, non-renewable energy, water, fish meal, fish oil, soybeans, etc.). Moreover, the production of waste should be reduced, with that decreasing the environmental impact of this segment of the food industry.
In this context, the aim of the present study was to evaluate the effects on the growth performance of alternative diets in European sea bass reared in brackish water (BKW). The experiment was conducted in Pisa, with the scientific partnership of the Department of Veterinary Sciences and the Department of Agri-Food and Agro-Environmental Sciences (DAFE), inside a greenhouse in which the SIMTAP prototype was set up. The experimental diets consisted in a mix of clams, mussels, and polychaetes potentially to be reared within the SIMTAP system. Two experimental diets were tested: a control diet (commercial feed) and an experimental one (mix of clams, mussels and of polychaetes). The diets were also tested during the acclimation phase (decreasing salinity) and under stable salinity condition.
The results in this study were not the desired ones: there was a 3.8% of mortality during acclimation as some fish did not tolerate the freshwater conditions. Also, the fish fed the experimental diet showed lower growth performances and notably worse FCR. On the other hand, the experimental groups showed lower VSI and HSI, that in this case can definitely be considered an interesting promising result in relation to the nutritional traits of the experimental diet (reduced dietary lipid content).