Fosfor jest niezbędnym elementem, który jest zawarty w wielu związkach komórkowych, takich jak DNA i nośnik energii ATP. Wszystkie życie potrzebuje fosforu, a plony rolne są lepsze, gdy fosfor jest dodawany do rosnących roślin i diety zwierząt gospodarskich. W związku z tym jest on stosowany na całym świecie jako nawóz – i odgrywa ważną rolę w zaspokajaniu światowego zapotrzebowania na żywność.

Abyśmy mogli go dodać, musimy go najpierw wydobyć w skoncentrowanej formie – a dostawy pochodzą prawie wyłącznie z kopalni fosforanów w Maroku (z dużo mniejszymi ilościami pochodzącymi z Chin, USA, Jordanii i RPA). W Maroku, większość kopalni znajduje się w Saharze Zachodniej, byłej kolonii hiszpańskiej, która została zaanektowana przez Maroko w 1975 roku.

Fakt, że ponad 70% globalnej podaży pochodzi z tego jednego miejsca jest problematyczne, zwłaszcza, że naukowcy ostrzegają, że zbliżamy się do „szczytu fosforu”, punktu, w którym popyt zaczyna przewyższać podaż i intensywne rolnictwo nie może kontynuować, aby zapewnić obecne plony. W najgorszym przypadku, nadające się do wydobycia rezerwy mogą zostać wyczerpane w ciągu zaledwie 35 lat.

Więc co się dzieje – i jak bardzo powinniśmy się martwić?

Naturalne limity

W przyrodzie fosfor występuje tylko związany z tlenem, co nazywa się fosforan. To w tej formie, że jest wydobywany. Chemicy mogą usunąć oksygeny związane z nim, aby uzyskać elementarny biały fosfor, który świeci w ciemności, ale jest tak niestabilny, że spontanicznie zapala się w kontakcie z powietrzem.

Fosforan łatwo dyfunduje przez glebę lub wodę i może być podjęta przez komórki. Kiedy fosforan spotyka się z wolnym wapniem lub żelazem, łączą się one dając wysoce nierozpuszczalne sole.

W pierwszej połowie 19 wieku, Justus von Liebig spopularyzował prawo minimum dla rolnictwa, który stwierdza, że wzrost jest ograniczony przez najmniej dostępnych zasobów. Wkrótce odkryto, że często była to jakaś forma fosforu.

W konsekwencji, kości – składające się głównie z wapnia i fosforanu – z dawnych pól bitewnych zostały wykopane do wykorzystania w rolnictwie. Guano, duże nagromadzenie odchodów ptaków, zawiera również wysokie stężenie fosforu i był używany do nawożenia upraw. Jednak zapasy tego pierwiastka szybko się wyczerpały. Ponieważ popyt wzrósł, dostawy musiały być wydobywane zamiast tego.

Ale ten stosowany nieorganiczny nawóz fosforanowy jest bardzo mobilny i wypłukuje się do cieków wodnych. Ponadto, fosforan jest odporny na warunki atmosferyczne i ostatecznie spłukiwany do oceanu, gdzie albo odkłada się jako fosforan wapnia, albo jest pobierany przez organizmy morskie, które po śmierci również odkładają się na dnie oceanu. W związku z tym fosfor na ziemi nie znika, ale może znaleźć się poza naszym zasięgiem.

Naturalne marnotrawstwo

Aby jeszcze bardziej skomplikować sprawę, nawet fosfor, który możemy wykorzystać, jest w dużej mierze marnowany. Z fosforu wydobywanego jako nawóz, tylko jedna piąta trafia do żywności, którą spożywamy. Część wypłukuje się, a część jest związana z wapniem i żelazem w glebie. Niektóre korzenie roślin mają zdolność do ekstrakcji tego ostatniego, ale nie w wystarczająco dużych ilościach, aby odzyskać go w całości.

W uzupełnieniu do tych form nieorganicznych, fosforan jest również przekształcany w związki komórkowe, tworząc organicznie związany fosfor, takie jak fosfolipidy lub fitynian. Po śmierci organizmu, te organiczne związki fosforu muszą być zwrócone do użytecznej formy fosforanu. Ilość fosforu związanego organicznie w glebie zależy od liczby i aktywności organizmów, które mogą to robić.

Gleby rolnicze są zwykle bogate w fosfor nieorganiczny, podczas gdy w nienaruszonych ekosystemach, takich jak lasy i długotrwałe pastwiska, dominuje fosfor związany organicznie. Jednak grunty rolne są często pozbawione fosforu podczas zbiorów i praktyk zarządzania gruntami, takich jak orka, stąd dodawanie nawozów zawierających fosfor.

Rozrzucanie obornika i unikanie uprawy roli to sposoby na zwiększenie liczebności mikroorganizmów w glebie – a tym samym utrzymanie większej ilości fosforu w formie związanej organicznie.

Zagrożeniom związanym ze szczytowym poziomem fosforu można przeciwdziałać za pomocą kilku prostych rozwiązań. Jedzenie mniej mięsa jest początek, ponieważ ogromne ilości są wykorzystywane do hodowli zwierząt gospodarskich dla mięsa. Istnieje prawdopodobieństwo, że plony rolne są ograniczone przez dostępność fosforu i będą jeszcze bardziej rozciągnięte wraz ze wzrostem światowej populacji.

Ludzie sami marnują fosfor, ponieważ większość z tego, co przyjmujemy, trafia bezpośrednio na zewnątrz. Na szczęście, technologie zostały opracowane w celu wydobycia fosforu z ścieków, ale obecnie są zbyt drogie, aby być praktyczne.

Wysokie stężenie fosforu nie oznacza, że fosfor zniknie, a raczej, że wyczerpują się zasoby o wysokim stężeniu nadającym się do wydobycia. Zamiast tego zwiększamy stężenie fosforu w tle i dodajemy go do dna oceanu. Bardziej zrównoważone wykorzystanie fosforu wymaga większego uznania i zrozumienia wielu organizmów tworzących glebę oraz ich roli w dystrybucji fosforu, w przeciwnym razie możemy nie być już w stanie wyżywić świata po przystępnej cenie.

.