Ha igazán össze akarsz keveredni a globális élelmiszertermeléssel, akkor jó kiindulópont lenne Marokkó. Itt nem nagyon nőnek, de itt találhatók olyan bányák, amelyek a világ ismert foszfát-kőzetének, a tápanyag-foszfor fő forrásának a legnagyobb részét tartalmazzák.
Stevens Műszaki Intézet
Világszerte a legtöbben a napokban a foszfátkövek által megtermékenyített mezőkön termesztett ételeket fogjuk enni.
A foszfor nélkülözhetetlen ásványi anyag az élelmiszerek termesztéséhez, de a kutatások szerint fenntarthatatlan módon nyerik ki. Ha a tartalékok kimerülnek, az élelmiszertermelés korlátozott lesz, és az éhínség teljes mértékben lehetséges.
Most David Vaccari, a Stevens Műszaki Intézet környezetvédelmi mérnöke kollégáival modellt dolgoztak ki annak leírására, hogy a foszfor hogyan áramlik át a globális élelmiszer-rendszeren. A Environmental Science & Technology szeptember 4-i számában közzétett modell megjósolhatja, hogy a különböző természetvédelmi megközelítések miként csökkenthetik a megújuló erőforrások iránti keresletet, amely elengedhetetlenül fontos a világ táplálásához.
"A foszfát elterjedt az egész bolygón, de alig újrahasznosítható" - mondta Vaccari, a foszfátkutatás úttörője, aki a munkát vezette. "A modell lehetővé teszi számunkra, hogy megválaszoljunk konkrét" mi lenne, ha "kérdéseket, hogy lássuk, az emberi viselkedés bizonyos változásai miként javíthatják jelentősen ezen erőforrások megőrzését, és ezáltal hozzájárulhatnak a globális élelmiszertermelés fenntartásához.".
A múltban a foszfor körforgása gyakorlatilag lezárult: az emberek és az állatállomány megették a növényeket, míg ürüléküket természetes műtrágyaként használták fel újra a növények termesztésére. Manapság a ciklus megszakadt. Minden évben a foszfátköveket bányászzák és műtrágyává alakítják. Ez olyan növényekké alakul, amelyeket élelmezés céljából a városokba szállítanak. A foszfor egy része elvész és a környezetbe kerül. A gazdaságokból történő lefolyás a vízi utakba, az élelmiszer-hulladék hulladéklerakókba, az emberi hulladék pedig a szennyvízelvezetésbe kerül, amelyek többsége végül a tengerbe kerül. A ciklus lineáris folyamattá vált.
Vaccari és munkatársai ezt a ciklust modellezik "felfelé vagy leengedhető" gombokkal, hogy különböző természetvédelmi forgatókönyveket hozzanak létre. A gomb elforgatásakor például az állati húsnak az étrendben, az elpazarolt élelmiszer töredékében, az újrahasznosított emberi hulladék töredékében történő megfordításakor megismételjük az élelmiszer-rendszer szivárgásait és veszteségeit figyelembe vevő modellt a milyen mértékben csökkenthető a foszfátbányászat.
A modell számos érdekes eredményt mutat:
A világon azonban nem fog fogyni a foszfor. A jelenlegi felhasználási arány mellett az ismert foszfortartalékok több évszázadon keresztül fenntarthatják a mezőgazdasági termelést Vaccari szerint. De ellentétben a nitrogénnel, amely a légkör 78 százalékát teszi ki (és a műtrágyák fő összetevője), a foszfát véges erőforrás, és "nehéz lesz új foszforforrásokat találni" - mondta Vaccari.
A foszfátbányászat csökkentésének más előnyei is vannak. Amikor a foszfor "kiszabadul" a mezőgazdasági, élelmiszertermelő és hulladéklerakó rendszerekből, az súlyos vízszennyezési problémákhoz járul hozzá, például a tavakban és a part menti területeken káros algavirágzásokhoz vezet. A jól ismert közegészségügyi aggályok és az algavirágzás halászközösségekre gyakorolt gazdasági hatása mellett a halálos algafajták a közelmúltban számos kutya pusztulást okoztak az Egyesült Államok déli részén.
"A foszfor elengedhetetlen az élethez" - mondta Vaccari. "Tehát a terv a foszfát fenntartható és felelősségteljes kitermelésével való hosszú távú fenntartása, és ez a modell segít megtalálni ennek optimális módját.".