Fosfor är vital för livet på jorden och vi kör lågt

Fosfor är vital för livet på jorden och vi kör lågt

Fosfor är ett väsentligt element som finns i många cellulära föreningar, såsom DNA och energibärare ATP. Alla livsbehov fosfor och jordbruksutbyten förbättras när fosfor läggs till växande växter och djurens kost. Följaktligen används den globalt som gödningsmedel - och spelar en viktig roll för att möta världens matbehov. Avlyssningen

För att vi ska kunna lägga till det måste vi först ta bort det från en koncentrerad form - och utbudet kommer nästan uteslutande från fosfatminer i Marocko (med mycket mindre kvantiteter som kommer från Kina, USA, Jordanien och Sydafrika). Inom Marocko ligger de flesta gruvorna i Västra Sahara, en tidigare spansk koloni som bifogades av Marocko i 1975.

Faktumet att mer än 70% av det globala utbudet kommer från denna enda plats är problematisk, särskilt som forskare varnar för att vi närmar oss "Toppfosfor", den punkt där efterfrågan börjar överstiga utbudet och intensivt jordbruk kan inte fortsätta ge nuvarande avkastning. I värsta fall kan de minskade reserverna vara uttömda inom lite som 35 år.

Så vad händer - och hur orolig borde vara?

Naturliga gränser

I naturen finns fosfor endast bunden till syre, som kallas fosfat. Det är i denna form att det bryts ut. Kemister kan ta bort oxiderna som är bundna till det för att få elementärt vit fosfor, som lyser i mörkret, men det är så instabilt att det spontant antänds vid exponering för luft.

Fosfat diffunderar lätt genom jord eller vatten och kan tas upp av celler. När fosfat möter fri kalcium eller järn kombinerar de för att ge högolösliga salter.

I den första halvan av 19th century populariserade Justus von Liebig minsta lag för jordbruk, som säger att tillväxten är begränsad av den minst tillgängliga resursen. Det upptäcktes snart att detta ofta var någon form av fosfor.


Få det senaste från InnerSelf


Följaktligen grävdes ben - som till största delen bestod av kalcium och fosfat - från gamla slagfält till jordbruk. guano, stora ackumulationer av fågelavfall, innehåller också höga koncentrationer av fosfor och användes för att befrukta grödor. Men leveranser av detta var snart utarmade. När efterfrågan ökade, skulle förnödenheterna gruvas i stället.

Men detta applicerade oorganiska fosfatgödselmedel är mycket mobilt och läcker ut i vattendrag. Dessutom väderas fosfatsten och tvättas i sista hand i havet, där den antingen sätter in som kalciumfosfat eller tas upp av marina organismer som också slutligen sätter på havsbotten när de dör. Därför försvinner inte jordbunden fosfor, men det kan gå utanför vår räckvidd.

Naturligt slöseri

För att komplicera saker ytterligare, till och med fosfor som vi kan använda är i stor utsträckning bortkastad. Av fosfor som bara göds som gödselmedel en femtedel når maten vi äter. Vissa läcker bort och vissa är bundna till kalcium och järn i jorden. Vissa växtrötter har förmågan att extrahera den senare, men inte i tillräckligt stora kvantiteter för att hämta allt.

Förutom dessa oorganiska former omvandlas fosfat också till cellulära föreningar, vilket skapar organiskt bunden fosfor, såsom fosfolipider or fytat. Efter en organisms död måste dessa organiska fosforföreningar återföras till användbar fosfatform. Hur mycket organiskt bunden fosfor är närvarande i marken beror på antal och aktivitet hos organismerna som kan göra detta.

Jordbruksjord är vanligtvis rik på oorganisk fosfor medan de i ostörda ekosystemen, som skogar och långa betesmarker, dominerar organiskt bunden fosfor. Men jordbruksmarken är ofta utarmad av fosfor under skörden och markhanteringsmetoder som plöjning, följaktligen tillsats av fosfathaltiga gödningsmedel.

Spridning av gödsel och undvikande av jordbearbetning är sätt att öka mikrobiell överflöd i jorden - och därmed hålla mer fosfor i en organiskt bunden form.

Riskerna med toppfosfor kan motverkas med några enkla lösningar. Att äta mindre kött är en start eftersom stora mängder används för att bakre boskap för kött. Chansen är att jordbruksutbyten är begränsade av tillgången på fosfor och kommer att sträckas ytterligare när den globala befolkningen växer.

Människor är själva slöseri med fosfor, eftersom det mesta av vad vi tar in går rakt ut igen. Lyckligtvis har tekniker utvecklats till min fosfor från avloppsvatten, men för närvarande är det för dyrt att vara praktiskt.

Toppfosfor betyder inte att fosfor kommer att försvinna, snarare att reserverna med minbara höga koncentrationer sönderfaller. Istället ökar vi fosforens bakgrundskoncentrationer och lägger den till havsbotten. Mer hållbar fosforanvändning kräver större uppskattning och förståelse för de många organismer som utgör jordar - och den del de spelar i fosforfördelning - eller vi kan inte längre kunna mata världen till ett överkomligt pris.

Om författaren

Vera Thoss, föreläsare i kemi, Bangor University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = Fosfor för jordbruk; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}