Il fosforo è un elemento essenziale che è contenuto in molti composti cellulari, come il DNA e il vettore energetico ATP. Tutta la vita ha bisogno di fosforo e le rese agricole migliorano quando il fosforo viene aggiunto alle piante in crescita e alla dieta del bestiame. Di conseguenza, è usato in tutto il mondo come fertilizzante – e gioca un ruolo importante nel soddisfare il fabbisogno alimentare mondiale.

Per poterlo aggiungere, però, dobbiamo prima estrarlo in forma concentrata – e la fornitura proviene quasi esclusivamente dalle miniere di fosfato in Marocco (con quantità molto minori provenienti da Cina, Stati Uniti, Giordania e Sudafrica). All’interno del Marocco, la maggior parte delle miniere sono nel Sahara occidentale, una ex colonia spagnola che è stata annessa dal Marocco nel 1975.

Il fatto che più del 70% della fornitura globale provenga da questa singola località è problematico, soprattutto perché gli scienziati stanno avvertendo che ci stiamo avvicinando al “picco del fosforo”, il punto in cui la domanda comincia a superare l’offerta e l’agricoltura intensiva non può continuare a fornire le rese attuali. Nel peggiore dei casi, le riserve estraibili potrebbero essere esaurite nel giro di soli 35 anni.

Quindi cosa sta succedendo – e come ci si dovrebbe preoccupare?

Limiti naturali

In natura, il fosforo esiste solo legato all’ossigeno, chiamato fosfato. È in questa forma che viene estratto. I chimici possono rimuovere gli ossigeni ad esso legati per ottenere il fosforo bianco elementare, che brilla al buio, ma è così instabile che si infiamma spontaneamente all’esposizione all’aria.

Il fosfato si diffonde facilmente nel suolo o nell’acqua e può essere assorbito dalle cellule. Quando il fosfato incontra il calcio o il ferro liberi, si combinano per dare sali altamente insolubili.

Nella prima metà del XIX secolo, Justus von Liebig rese popolare la legge del minimo per l’agricoltura, che afferma che la crescita è limitata dalla minore risorsa disponibile. Si scoprì presto che questa era spesso una qualche forma di fosforo.

Di conseguenza, le ossa – composte principalmente da calcio e fosfato – dai vecchi campi di battaglia furono scavate per essere utilizzate nell’agricoltura. Anche il guano, grandi accumuli di escrementi di uccelli, contiene alte concentrazioni di fosforo e veniva usato per fertilizzare i raccolti. Ma le scorte di questo si esaurirono presto. Con l’aumento della domanda, le scorte dovevano invece essere estratte.

Ma questo fertilizzante fosfatico inorganico applicato è altamente mobile e si disperde nei corsi d’acqua. Inoltre, le rocce di fosfato si deteriorano e alla fine vengono lavate nell’oceano dove si depositano come fosfato di calcio o vengono assorbite da organismi marini che alla fine si depositano sul fondo dell’oceano quando muoiono. Di conseguenza, il fosforo terrestre non scompare veramente, ma può andare oltre la nostra portata.

Spreco naturale

Per complicare ulteriormente le cose, anche il fosforo che possiamo usare è in gran parte sprecato. Del fosforo estratto come fertilizzante, solo un quinto raggiunge il cibo che mangiamo. Una parte si disperde e un’altra è legata al calcio e al ferro nel terreno. Alcune radici delle piante hanno la capacità di estrarre quest’ultimo, ma non in quantità sufficienti per recuperarlo tutto.

Oltre a queste forme inorganiche, il fosfato viene anche convertito in composti cellulari, creando fosforo legato organicamente, come i fosfolipidi o il fitato. Dopo la morte di un organismo, questi composti organici di fosforo devono essere restituiti alla forma utilizzabile di fosfato. Quanto fosforo legato organicamente è presente nel suolo dipende dal numero e dall’attività degli organismi che possono farlo.

I terreni agricoli sono di solito ricchi di fosforo inorganico, mentre negli ecosistemi indisturbati, come le foreste e i pascoli di lunga durata, domina il fosforo legato organicamente. Ma i terreni agricoli sono spesso impoveriti di fosforo durante il raccolto e le pratiche di gestione del terreno come l’aratura, da cui l’aggiunta di fertilizzanti contenenti fosfati.

Spargere il letame ed evitare la lavorazione del terreno sono modi per aumentare l’abbondanza microbica nel suolo – e quindi mantenere più fosforo in forma organica.

I rischi del picco di fosforo possono essere contrastati con alcune semplici soluzioni. Mangiare meno carne è un inizio, dato che enormi quantità sono utilizzate per allevare il bestiame per la carne. È probabile che i rendimenti agricoli siano limitati dalla disponibilità di fosforo e saranno ulteriormente ridotti con la crescita della popolazione globale.

Gli stessi esseri umani sono spreconi di fosforo, dato che la maggior parte di quello che assumiamo va subito fuori. Fortunatamente, sono state sviluppate tecnologie per estrarre il fosforo dalle acque di scarico, ma al momento sono troppo costose per essere pratiche.

Fosforo di picco non significa che il fosforo scomparirà, piuttosto che le riserve con alte concentrazioni estraibili si stanno esaurendo. Invece, stiamo aumentando le concentrazioni di fondo di fosforo e lo aggiungiamo al fondo dell’oceano. Un uso più sostenibile del fosforo richiede un maggiore apprezzamento e comprensione dei molti organismi che compongono i suoli – e il ruolo che giocano nella distribuzione del fosforo – o potremmo non essere più in grado di nutrire il mondo a un prezzo accessibile.