Fosfor je základní prvek, který je obsažen v mnoha buněčných sloučeninách, jako je DNA a nosič energie ATP. Vše živé potřebuje fosfor a zemědělské výnosy se zlepšují, když se fosfor přidává do rostoucích rostlin a do stravy hospodářských zvířat. Proto se celosvětově používá jako hnojivo – a hraje důležitou roli při uspokojování světových potřeb potravin.
Aby jsme ho však mohli přidávat, musíme ho nejprve získat z koncentrované formy – a dodávky pocházejí téměř výhradně z fosfátových dolů v Maroku (mnohem menší množství pochází z Číny, USA, Jordánska a Jihoafrické republiky). V Maroku se většina dolů nachází v Západní Sahaře, bývalé španělské kolonii, kterou Maroko anektovalo v roce 1975.
Skutečnost, že více než 70 % celosvětových zásob pochází z této jediné lokality, je problematická, zejména proto, že vědci varují, že se blížíme k „vrcholu fosforu“, tedy k bodu, kdy poptávka začne převyšovat nabídku a intenzivní zemědělství nebude moci nadále zajišťovat současné výnosy. V nejhorším případě by těžitelné zásoby mohly být vyčerpány již za 35 let.
Co se tedy děje – a jak moc bychom se měli obávat?“
Přírodní limity
V přírodě se fosfor vyskytuje pouze vázaný na kyslík, což se nazývá fosforečnan. Právě v této formě se těží. Chemici mohou odstranit navázané kyslíky a získat tak elementární bílý fosfor, který ve tmě svítí, ale je tak nestabilní, že se při styku se vzduchem samovolně vznítí.
Fosforečnany snadno difundují půdou nebo vodou a mohou být přijímány buňkami. Když se fosforečnany setkají s volným vápníkem nebo železem, spojí se za vzniku vysoce nerozpustných solí.
V první polovině 19. století zpopularizoval Justus von Liebig pro zemědělství zákon minima, který říká, že růst je omezen nejmenším dostupným zdrojem. Brzy se zjistilo, že jím je často nějaká forma fosforu.
V důsledku toho byly ze starých bojišť vykopány kosti – složené převážně z vápníku a fosforečnanů -, které se používaly v zemědělství. Guáno, velké nahromadění ptačího trusu, také obsahuje vysoké koncentrace fosforu a používalo se k hnojení plodin. Jeho zásoby však byly brzy vyčerpány. Protože poptávka rostla, musely se zásoby místo toho těžit.
Toto aplikované anorganické fosfátové hnojivo je však vysoce mobilní a vyplavuje se do vodních toků. Kromě toho fosfátové horniny zvětrávají a nakonec jsou také vyplavovány do oceánu, kde se buď ukládají jako fosforečnan vápenatý, nebo jsou pohlcovány mořskými organismy, které se po svém úhynu také nakonec ukládají na dně oceánu. Z toho vyplývá, že suchozemský fosfor ve skutečnosti nemizí, ale může se přesunout mimo náš dosah.
Přirozené plýtvání
Aby se situace ještě více zkomplikovala, i fosfor, který můžeme využít, se z velké části ztrácí. Z fosforu vytěženého jako hnojivo se do potravin, které jíme, dostane jen pětina. Část se vyplavuje a část se váže na vápník a železo v půdě. Kořeny některých rostlin jsou schopny získávat fosfor, ale ne v takovém množství, aby ho získaly všechen.
Kromě těchto anorganických forem se fosfáty přeměňují také na buněčné sloučeniny a vytvářejí organicky vázaný fosfor, například fosfolipidy nebo fytáty. Po smrti organismu je třeba tyto organické sloučeniny fosforu vrátit zpět do využitelné fosfátové formy. Množství organicky vázaného fosforu v půdě závisí na počtu a aktivitě organismů, které to dokážou.
Zemědělské půdy jsou obvykle bohaté na anorganický fosfor, zatímco v nenarušených ekosystémech, jako jsou lesy a dlouhodobé pastviny, převládá organicky vázaný fosfor. Zemědělská půda je však často ochuzena o fosfor během sklizně a postupů obhospodařování půdy, jako je orba, a proto se do ní přidávají hnojiva obsahující fosfáty.
Rozmetání hnoje a zamezení obdělávání půdy jsou způsoby, jak zvýšit množství mikrobů v půdě – a tak udržet více fosforu v organicky vázané formě.
Rizikům spojeným s vrcholem fosforu lze čelit několika jednoduchými řešeními. Pro začátek je třeba jíst méně masa, protože na chov hospodářských zvířat pro maso se ho spotřebuje obrovské množství. Je pravděpodobné, že zemědělské výnosy jsou omezeny dostupností fosforu a s růstem světové populace se budou dále natahovat.
Lidé sami fosforem plýtvají, protože většina toho, co přijmeme, jde zase rovnou ven. Naštěstí byly vyvinuty technologie na těžbu fosforu z odpadních vod, ale v současné době jsou příliš drahé na to, aby byly praktické.
Dostatek fosforu neznamená, že fosfor zmizí, spíše to, že zásoby s těžitelnou vysokou koncentrací se vyčerpávají. Naopak, zvyšujeme pozaďové koncentrace fosforu a přidáváme ho na dno oceánů. Udržitelnější využívání fosforu vyžaduje větší uznání a pochopení mnoha organismů, které tvoří půdu – a jejich role při distribuci fosforu – jinak se může stát, že již nebudeme schopni nakrmit svět za přijatelnou cenu.