L’ingegneria dell’acquacoltura è l’ingegneria delle strutture, attrezzature, processi e sistemi necessari per coltivare e raccogliere animali acquatici e piante a fini commerciali. Esistono pochi programmi di educazione formale in tutto il mondo dedicati specificamente all’ingegneria dell’acquacoltura. Le persone che praticano in questo campo in genere hanno una laurea in acquacoltura, scienze biologiche o discipline ingegneristiche tradizionali, come ingegneria agraria o ingegneria ambientale.
L’acquacoltura è un’industria in rapida crescita che cerca di soddisfare la crescente domanda mondiale di pesci, molluschi, alghe e altre specie acquatiche. Poiché il pesce è il principale prodotto del settore, l’acquacoltura è comunemente nota come piscicoltura. I pesci e le altre specie acquatiche vengono allevati, coltivati, raccolti e trasformati in condizioni controllate progettate per massimizzare la resa e i profitti e minimizzare i costi e gli impatti ambientali.
Gli allevamenti ittici e strutture simili dipendono abbastanza dall’acqua. Alcune operazioni aumentano le colture all’aperto, spesso in gabbie poste in corpi idrici naturali o artificiali. Le specie di acqua dolce possono essere coltivate in stagni o bacini idrici, mentre le specie marine sono in genere allevate nelle acque oceaniche. Questi sono chiamati processi a bassa intensità, perché avvengono in ambienti aperti in cui gli ingegneri possono avere un controllo limitato su alcuni aspetti operativi. L’acquacoltura ad alta intensità viene praticata in serbatoi o altre strutture interne dove le condizioni possono essere strettamente controllate e mantenute.
L’ingegneria dell’acquacoltura è profondamente interessata ai problemi idrici, in particolare alla circolazione e alla qualità dell’acqua. Queste aree richiedono esperienza in idrologia, idraulica e aspetti di oceanografia, ingegneria civile e ingegneria ambientale. Gli ingegneri dell’acquacoltura sono spesso chiamati a progettare o supervisionare il funzionamento e la manutenzione di pompe, sistemi di tubazioni e altre attrezzature per il trasporto dell’acqua. Anche la conoscenza della chimica dell’acqua è cruciale. Le operazioni di acquacoltura marina che utilizzano impianti di acquacoltura di acqua di mare e d’acqua dolce che utilizzano acque interne hanno requisiti di chimica dell’acqua molto diversi.
La generazione e la gestione dei rifiuti sono le principali preoccupazioni nell’allevamento ittico, poiché molti animali sono limitati a uno spazio limitato. I materiali di scarto includono urina, materiale fecale, cibo non consumato e carcasse di pesci morti. Questi rifiuti rappresentano un pericolo per la salute dei pesci in recinti chiusi e rappresentano un problema ambientale nelle acque interne e oceaniche. Ciò significa che nella maggior parte degli impianti di acquacoltura su larga scala sono necessari sistemi di trattamento, rimozione e smaltimento dei rifiuti.
La scienza biologica, in particolare la biologia delle specie acquatiche, è un altro componente chiave dell’ingegneria dell’acquacoltura. La conoscenza della scienza biologica è necessaria per progettare e gestire sistemi che mantengano le creature viventi sane e fiorenti. È anche la chiave per soddisfare le loro esigenze ambientali di riproduzione.
Oltre a queste competenze chiave, l’ingegneria dell’acquacoltura richiede in genere competenze in altre aree. Un esempio è la supervisione della progettazione e costruzione di edifici, strutture e corpi idrici all’aperto o serbatoi. La trasformazione di specie acquatiche in prodotti finali può richiedere macchinari specializzati, compresi robotica o sistemi automatizzati. Le sofisticate apparecchiature di monitoraggio, collaudo e controllo della qualità dell’acqua vengono spesso utilizzate nelle operazioni di acquacoltura. La modellazione al computer potrebbe anche essere necessaria per prevedere o simulare nel tempo condizioni di qualità dell’acqua o produzione di pesce in condizioni operative variabili.