O fósforo é um elemento essencial que está contido em muitos compostos celulares, como o DNA e o transportador de energia ATP. Toda a vida precisa de fósforo e os rendimentos agrícolas aumentam quando o fósforo é adicionado às plantas em crescimento e à dieta do gado. Consequentemente, é usado globalmente como fertilizante - e desempenha um papel importante no atendimento às necessidades mundiais de alimentos.

Para que possamos adicioná-lo, Contudo, primeiro precisamos extraí-lo de uma forma concentrada - e o fornecimento vem quase que exclusivamente de minas de fosfato no Marrocos (com quantidades muito menores vindo da China, os EUA, Jordânia e África do Sul). Dentro de Marrocos, a maioria das minas estão no Saara Ocidental, uma ex-colônia espanhola que foi anexada pelo Marrocos em 1975.

O fato de mais de 70% do fornecimento global vir deste único local é problemático, especialmente porque os cientistas estão alertando que estamos nos aproximando do "pico de fósforo", o ponto em que a demanda começa a superar a oferta e a agricultura intensiva não pode continuar a fornecer os rendimentos atuais. Na pior das hipóteses, as reservas lavráveis ​​podem se esgotar em até 35 anos.

Então, o que está acontecendo - e quão preocupado deveria estar?

Limites naturais

Na natureza, o fósforo só existe ligado ao oxigênio, que é chamado de fosfato. É nesta forma que é extraído. Os químicos podem remover os oxigênios ligados a ele para obter fósforo branco elementar, que brilha no escuro, mas é tão instável que se inflama espontaneamente quando exposto ao ar.

O fosfato se difunde facilmente pelo solo ou pela água e pode ser absorvido pelas células. Quando o fosfato encontra o cálcio ou ferro livre, eles se combinam para dar sais altamente insolúveis.

Na primeira metade do século 19, Justus von Liebig popularizou a lei do mínimo para a agricultura, que afirma que o crescimento é limitado pelo menor recurso disponível. Logo se descobriu que costumava ser alguma forma de fósforo.

Como consequência, ossos - compostos principalmente de cálcio e fosfato - de antigos campos de batalha foram desenterrados para uso na agricultura. Guano, grandes acúmulos de excrementos de pássaros, também contém altas concentrações de fósforo e era usado para fertilizar plantações. Mas os suprimentos logo se esgotaram. Conforme a demanda aumentou, suprimentos tiveram que ser minerados em vez disso.

Mas este fertilizante fosfato inorgânico aplicado é altamente móvel e vaza para os cursos de água. Além disso, a rocha fosfática sofre intemperismo e também é levada para o oceano, onde se deposita como fosfato de cálcio ou é absorvida por organismos marinhos que eventualmente se depositam no fundo do oceano quando morrem. Consequentemente, fósforo terrestre realmente não desaparece, mas pode ir além do nosso alcance.

Desperdício natural

Para complicar ainda mais, até mesmo o fósforo que podemos usar é em grande parte desperdiçado. Do fósforo extraído como fertilizante, apenas um quinto atinge os alimentos que comemos. Algumas são lixiviadas e outras se ligam ao cálcio e ao ferro do solo. Algumas raízes de plantas têm a capacidade de extrair o último, mas não em quantidades grandes o suficiente para recuperar tudo.

Além dessas formas inorgânicas, fosfato também é convertido em compostos celulares, criando fósforo ligado organicamente, tais como fosfolípidos ou fitato. Após a morte de um organismo, esses compostos orgânicos de fósforo precisam ser devolvidos à forma de fosfato utilizável. Quanto fósforo ligado organicamente está presente nos solos depende do número e da atividade dos organismos que podem fazer isso.

Os solos agrícolas são geralmente ricos em fósforo inorgânico, enquanto em ecossistemas não perturbados, como florestas e pastagens de longo prazo, o fósforo ligado organicamente domina. Mas as terras agrícolas costumam ficar sem fósforo durante a colheita e práticas de manejo da terra, como arar, daí a adição de fertilizantes contendo fosfato.

Espalhar estrume e evitar o preparo do solo são maneiras de aumentar a abundância microbiana no solo - e assim manter mais fósforo em uma forma orgânica.

Os riscos do pico de fósforo podem ser combatidos com algumas soluções simples. Comer menos carne é um começo, pois grandes quantidades são usadas para criar gado para carne. As chances são de que os rendimentos agrícolas sejam limitados pela disponibilidade de fósforo e aumentem ainda mais à medida que a população global crescer.

Os próprios humanos são um desperdício de fósforo, já que a maior parte do que absorvemos sai direto novamente. Felizmente, tecnologias foram desenvolvidas para extrair fósforo de esgoto, mas no momento são muito caros para serem práticos.

O pico de fósforo não significa que o fósforo irá desaparecer, em vez disso, as reservas com altas concentrações lavráveis ​​estão se esgotando. Em vez de, estamos aumentando as concentrações de fósforo de fundo e adicionando-o ao fundo do oceano. O uso mais sustentável do fósforo requer uma maior apreciação e compreensão dos muitos organismos que constituem os solos - e o papel que desempenham na distribuição do fósforo - ou podemos não ser mais capazes de alimentar o mundo a um preço acessível.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.