Il fosforo è un elemento essenziale contenuto in molti composti cellulari, come il DNA e il vettore energetico ATP. Tutta la vita ha bisogno di fosforo e i raccolti agricoli migliorano quando il fosforo viene aggiunto alle piante in crescita e alla dieta del bestiame. Di conseguenza, è usato globalmente come fertilizzante e svolge un ruolo importante nel soddisfare le esigenze alimentari del mondo.

Per poterlo aggiungere, però, dobbiamo prima estrarlo da una forma concentrata – e la fornitura proviene quasi esclusivamente dalle miniere di fosfati in Marocco (con quantità molto minori provenienti dalla Cina, gli Stati Uniti, Giordania e Sudafrica). All'interno del Marocco, la maggior parte delle miniere si trova nel Sahara occidentale, un'ex colonia spagnola annessa al Marocco nel 1975.

Il fatto che più del 70% dell'offerta globale provenga da questo unico luogo è problematico, soprattutto perché gli scienziati avvertono che ci stiamo avvicinando al "picco del fosforo", il punto in cui la domanda inizia a superare l'offerta e l'agricoltura intensiva non può continuare a fornire i rendimenti attuali. Nella peggiore delle ipotesi, le riserve minerarie potrebbero esaurirsi in appena 35 anni.

Quindi cosa sta succedendo e quanto dovrebbe essere preoccupato?

Limiti naturali

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

Il fosfato si diffonde facilmente attraverso il suolo o l'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 risorsa meno disponibile. Si scoprì presto che si trattava spesso di una qualche forma di fosforo.

Come conseguenza, le ossa - composte principalmente da calcio e fosfato - dai vecchi campi di battaglia sono state dissotterrate per essere utilizzate nell'agricoltura. Guano, grandi accumuli di escrementi di uccelli, contiene anche alte concentrazioni di fosforo ed era usato per fertilizzare le colture. Ma le scorte di questo furono presto esaurite. Con l'aumento della domanda, i rifornimenti dovevano invece essere estratti.

Ma questo fertilizzante fosfatico inorganico applicato è altamente mobile e penetra nei corsi d'acqua. Inoltre, la roccia fosfatica si altera e alla fine viene lavata nell'oceano dove si deposita come fosfato di calcio o viene assorbita da organismi marini che alla fine si depositano anche sul fondo dell'oceano quando muoiono. Di conseguenza, il fosforo terrestre non scompare davvero, 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. Alcuni lisciviano e altri sono legati 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 fosfolipidi o fitati. Dopo la morte di un organismo, questi composti organici del fosforo devono essere restituiti nella forma utilizzabile del fosfato. La quantità di fosforo organicamente presente nei suoli dipende dal numero e dall'attività degli organismi che possono farlo.

I suoli agricoli sono solitamente ricchi di fosforo inorganico mentre in ecosistemi indisturbati, come boschi e pascoli a lungo termine, domina il fosforo legato organicamente. Ma i terreni agricoli sono spesso impoveriti di fosforo durante il raccolto e le pratiche di gestione del territorio come l'aratura, da qui l'aggiunta di fertilizzanti fosfati.

Spargere letame ed evitare la lavorazione del terreno sono modi per aumentare l'abbondanza microbica nel terreno e quindi mantenere più fosforo in forma organicamente legata.

I rischi del picco di fosforo possono essere contrastati con alcune semplici soluzioni. Mangiare meno carne è un inizio poiché enormi quantità vengono utilizzate per allevare il bestiame per la carne. È probabile che i raccolti agricoli siano limitati dalla disponibilità di fosforo e vengano ulteriormente allungati man mano che la popolazione globale cresce.

Gli umani stessi sprecano il fosforo, poiché la maggior parte di ciò che assumiamo esce di nuovo direttamente. Fortunatamente, sono state sviluppate tecnologie per estrarre il fosforo dalle acque reflue, ma attualmente sono troppo costosi per essere pratici.

Il picco di fosforo non significa che il fosforo scomparirà, piuttosto che le riserve con elevate concentrazioni minerarie si stanno esaurendo. Anziché, stiamo aumentando le concentrazioni di fondo di fosforo e lo stiamo aggiungendo al fondo dell'oceano. Un uso più sostenibile del fosforo richiede un maggiore apprezzamento e comprensione dei molti organismi che compongono il suolo – e del ruolo che svolgono nella distribuzione del fosforo – o potremmo non essere più in grado di nutrire il mondo a un prezzo accessibile.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.