Il concetto di "Soluzioni basate sulla natura" (NBS) è stato introdotto verso la fine degli anni 2000 dalla Banca Mondiale \cite{bank} e IUCN (Unione Internazionale per la Conservazione della Natura 2009) per evidenziare l'importanza della conservazione della biodiversità per la mitigazione e l'adattamento ai cambiamenti climatici \cite{roux2015}.
Gli ecosistemi naturali e artificiali possono contribuire al miglioramento della qualità dell’acqua inquinata. L’inquinamento causato dall’agricoltura si presta agevolmente ad un intervento tramite le NBS: queste possono consentire il recupero di servizi ecosistemici che permettono una migliore gestione dei nutrienti da parte dei suoli, riducendo così la domanda di fertilizzanti e il deflusso e/o l’infiltrazione di nutrienti nelle falde acquifere. Numerosi sono gli esempi di “NBS” già adottati: i tetti verdi, i corridoi verdi accessibili, le fattorie e giardini urbani e l’acquaponica.
Negli ultimi anni i sistemi acquaponici stanno assumendo un ruolo sempre più importante per la produzione di alimenti in quanto consentono di ridurre simultaneamente gli scarichi prodotti dall’acquacoltura e l’utilizzo dei fertilizzanti per la crescita delle piante. La logica alla base di questo sistema è quella di sfruttare le risorse condivise tra acquacoltura e produzione vegetale, come acqua e sostanze nutritive. I sistemi acquaponici consentono di sviluppare e realizzare pratiche di produzione primaria di alimenti economicamente sostenibili e più sostenibili dal punto di vista ambientale, riproducendo un ecosistema naturale in cui le specie ittiche e i batteri, svolgendo le loro normali funzioni, producono il fertilizzante per la coltivazione delle piante. È un sistema di coltivazione che viene chiamato "intelligente" perché, riduce il fabbisogno idrico e del suolo, è adatto al recupero delle aree urbane, elimina gli sprechi, migliora la compatibilità ecologica con l'ambiente, annulla il consumo di energia, aumenta la produzione in termini quantitativi, qualitativi e temporali, può costituire la base di una sorta di economia locale indipendente, rispetta l'ambiente e i processi della vita naturale e non abbiamo la necessità di utilizzare grandi quantità di fertilizzanti chimici usati per nutrire le piante.
L'acquaponica: realizzazione di un nuovo sistema
L’acquaponica è un sistema che, come già si intuisce dal nome, unisce acquacoltura e idroponica, ovvero l’allevamento di specie ittiche con la crescita delle piante in acqua, in assenza di terreno. Il principio è semplice: l’acquacoltura consuma grandi quantità di acqua che viene espulsa perché satura di composti azotati derivanti dalle deiezioni dei pesci che la rendono tossica; la coltura idroponica consuma grandi quantità di fertilizzanti che vengono miscelati nella soluzione circolante, quindi, l'acqua effluente dal sistema di acquacoltura diventa una fonte di nutrienti per le piante coltivate nel sistema idroponico. La figura successiva mostra una rappresentazione di un impianto acquaponico.