Una boa intelligente, occhi digitali sott’acqua e algoritmi capaci di leggere la crescita dei pesci in tempo reale: l’acquacoltura entra nell’era dell’Intelligenza Artificiale. Il CREA porta nelle gabbie marine una tecnologia che misura orate e spigole senza catturarle né stressarle, rendendo l’allevamento più preciso, sostenibile ed efficiente. Meno sprechi, meno impatto ambientale, più benessere animale: la rivoluzione blu passa anche da qui.
L’acquacoltura moderna sta attraversando una “rivoluzione blu” guidata dalla digitalizzazione. Una delle sfide più complesse per gli allevatori di specie marine, come orate e spigole, è monitorare la crescita dei pesci senza causare loro stress, per determinare la giusta quantità di alimento da somministrare giornalmente. Tradizionalmente, negli impianti di maricoltura in Europa e nell’area Mediterranea, la stima della biomassa richiede il campionamento manuale: i pesci devono essere catturati, anestetizzati e pesati, attività lunghe e spesso poco attendibili dal punto di vista statistico.
Per superare questi limiti, il Centro di ricerca Zootecnia e Acquacoltura del CREA, in collaborazione con una azienda hi-tech di Pisa, ha sviluppato una soluzione tecnologica all’avanguardia nell’ambito dell’acquacoltura di precisione: un sistema di stereocamere subacquee integrate con algoritmi di Intelligenza Artificiale. Grazie all’uso di una “smart buoy” (boa intelligente), dotata eventualmente anche di sensori per la rilevazione dei principali parametri ambientali, è oggi possibile stimare taglia e peso dei pesci direttamente in gabbia, senza alcuna manipolazione.
Il percorso di ricerca, iniziato con il primo prototipo capace di misurare la lunghezza dei pesci con un errore medio di appena 1,15 cm, si è evoluto nel progetto AIFISH (Bando Ecosister fondi PNRR). Qui, l’impiego di modelli avanzati di Computer Vision (come YOLO11 e SAM 2.1) ha permesso di segmentare automaticamente la sagoma dei pesci e calcolarne l’area corporea, parametro fondamentale per una stima del peso ancora più precisa, con un’accuratezza che raggiunge il 97%.
Ma i vantaggi non sono solo per il benessere animale. Gli studi più recenti del CREA hanno dimostrato come questa tecnologia sia una soluzione “win-win” per la sostenibilità. Un monitoraggio costante e preciso permette di ottimizzare frequentemente i regimi alimentari, riducendo gli sprechi di mangime che rappresentano la principale voce di costo e impatto ambientale. I risultati delle analisi di Life Cycle Assessment (LCA) indicano che l’adozione di questi sistemi può ridurre l’impronta ambientale dell’allevamento fino al 17% e generare risparmi economici significativi sui costi di mangime, operativi e di carburante.
Questa innovazione, testata con successo in impianti commerciali in Toscana e in Puglia, rappresenta un esempio concreto di trasferimento tecnologico dal laboratorio al mare, traghettando l’acquacoltura verso un futuro più resiliente ed efficiente, sempre più rispettoso del benessere dei pesci e degli ecosistemi.
PROGETTO AIFISH “Realizzazione di uno strumento integrato per la stima automatica di taglia e peso dei pesci in allevamento e per il monitoraggio dei parametri ambientali (AI FIsH sizing)
Partecipanti
- Elements Works Srl (Startup innovativa – Capofila)
- CREA – Centro di Ricerca Zootecnia e Acquacoltura
Ente Finanziatore
- Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) tramite le risorse del PNRR (Missione 4 Componente 2 “Dalla ricerca all’impresa”, Investimento 1.5 “Creazione e rafforzamento di Ecosistemi dell’innovazione”). Il progetto è stato finanziato tramite il Bando a Cascata dello Spoke 5 “Circular economy and blue economy” dell’Università degli Studi di Ferrara, all’interno del programma ECOSISTER.
Durata
- 2024 – 2026
Obiettivi
Progettare e realizzare un sistema integrato hardware-software per la stima automatica in vivo e in tempo reale della taglia, del peso e della biomassa complessiva dei pesci all’interno di vasche a terra o gabbie di allevamento in mare aperto. L’obiettivo viene perseguito combinando un sistema di telecamere stereoscopiche subacquee ad alta risoluzione (ingegnerizzato da Elements Works) con algoritmi proprietari di Intelligenza Artificiale e computer vision (sviluppati in collaborazione con il CREA) in grado di identificare, contare e misurare i pesci, anche in condizioni di scarsa visibilità e alta densità.
Ricadute
Le ricadute del progetto includono una profonda trasformazione digitale e tecnologica dell’acquacoltura italiana, rendendo l’Intelligenza Artificiale accessibile e sostenibile economicamente anche per le micro, piccole e medie imprese del settore. L’adozione di questo strumento consente una gestione predittiva e ottimizzata del razionamento dei mangimi (riducendo sprechi e impatti ambientali dovuti all’overfeeding) e un monitoraggio in tempo reale dei parametri dell’acqua più importanti (temperatura, ossigeno, salinità), connessi con il benessere degli animali allevati. Di conseguenza, la diffusione di questo device si allinea perfettamente con gli obiettivi di sostenibilità del Green Deal europeo, offrendo uno strumento efficace contro i cambiamenti climatici e potenziando, al contempo, la resilienza economica delle aziende di fronte alle sfide del mercato.
Il Gruppo di lavoro di Acquacoltura è composto da 5 unità: due primi ricercatori strutturati (Fabrizio Capoccioni e Domitilla Pulcini), una ricercatrice e un tecnologo a tempo determinato (Arianna Martini, Marco Martinoli), una assegnista post-doc (Teresina De Iorio) e uno studente di dottorato (Riccardo Napolitano). Lavoriamo con passione, competenza e spirito di collaborazione ai diversi progetti di ricerca dedicati all’acquacoltura, con l’obiettivo di crescere insieme e contribuire allo sviluppo sostenibile e innovativo del settore.
Frase: “Nessuno di noi è intelligente quanto tutti noi messi insieme.” Ken Blanchard scrittore americano
