Quando il fosforo finisce

ADN_animationOgni anno la USGS pubblica vari report sullo stato della produzione dei minerali a livello nazionale e globale. Il pdf scaricabile sul fosforo contiene sempre questa frase: Non esistono sostituti del fosforo in agricoltura. O come dicono loro pacatamente:

Substitutes: There are no substitutes for phosphorus in agriculture.

Non è il petrolio il peggiore collo di bottiglia per la nostra vita sul pianeta, ma il fosforo. La natura ha scelto il fosforo nella forma dell’adenosina trifosfato come intermediario energetico, ed è anche una componente del nostro DNA. Senza fosforo nessuna divisione cellulare, e senza divisione cellulare nessuna crescita della biomassa, quindi nessun cibo. Senza fosforo, nulla.

Per un po’ le coltivazione possono andare avanti con fertilizzanti più economici, ma questo avrà ripercussioni su chi si nutre di queste coltivazioni e alla fine si avrà anche sempre meno crescita delle coltivazioni stesse, quando il suolo lentamente si impoverisce.

Ovviamente produciamo anche noi stessi fosforo, cagando. Noi, insieme a mucche, maiali e polli. Effluenti di agricoltura (zootecnica) o anche detto letame.

Nelle realtà agro-zoo tradizionali il letame viene raccolto e utilizzato come fertilizzante per le coltivazioni proprie, oppure venduto. Il letame è quindi un bene economico di produzione.

E qua si apre tutto un mondo nuovo. Non mi risultano oggi esistenti opzioni sul letame scambiati nei mercati. Non posso escludere che gli agricoltori tra loro hanno messo in piedi un sistema di opzioni, senza magari sapere che di quello si tratta. “Ti compro il letame a 0.55€ al quintale se mi dai l’esclusiva”. Almeno questa cacca possiede un valore intrinseco, diversamente dalla cacca che si compra la BCE per salvare l’Europa.

Oggi però siamo circondati da allevamenti intensi, senza la presenza di terreni da fertilizzare. Il letame provenienti da questi allevamenti, oltre a contenere tracce di antibiotici e ormoni per velocizzare la crescita del bestiame e metalli pesanti come il cadmio, supera la capacità di smaltimento del suolo e diventa agente inquinante.  Dovrebbe essere tutto raccolto per fare biogas ma spesso viene semplicemente scaricato nel prossimo corso d’acqua per poi diliuirsi nel mare.

Solo nel Baltico arrivano 30.000 tonnellato all’anno (2010), nonostante per esempio la Svezia abbia l’obiettivo di riciclare il 60% del letame. Il trend almeno è positivo.  Per l’Europa la cifra è intorno ai 220.000 tonnellate di cui 81.000 nel Mediterraneo.  Da moltiplicare con (come minimo) 20 per avere una cifra per il mondo intero, viene 4.4 milioni di tonnellate di fosforo dispersi in mare ogni anno.

La produzione di fosforite mondiale nel 2014 era secondo l’USGS 220 MT, che si traducono in ca 22 MT di fosforo utilizzabili come fertilizzanti. Tra estrazione di fosforite e la popolazione mondiale troviamo una correlazione lineare molto alta, di 0.84, con un R2 di 0.74, e cioè la variazoíone in uno dei fattori spiega il 74% della variazione dell’altro fattore.

Il grafico sotto inizia nel 1994 con 5.6 mld di abitanti (dati Worldbank) e 128 MT (dati USGS), e finisce in 2014 con 7.2 mld di abitanti e 220 MT. I numeri per il 2014 sono stime.

population vs phosphate rock

Popolazione mondiale vs. estrazione di fosforite

Intuitivamente direi che i due si spingono a vicenda. La crescita demografica richiede un aumento di fosforo, e la maggiore disponibilità di fosforo potrebbe trascinare la crescita della popolazione.

Con l’equazione della linea trend che gentilmente mi calcola excel mi viene che:

popolazione = 13.265 x (estrazione in MT) +4mln

Se ci metto il numero della popolazione prevista per il 2050, 9 mld, posso calcolare il mio x, cioè le megatonnellate di fosforite che saremo costretti a estrarre nel 2050 per sfamare la gente, e saranno 377 MT, (ca 36 MT di fosforo) un aumento del 70% rispetto ad oggi.

Si da il caso che in rete pullula di previsioni per la futura produzione di fosforo. Per esempio uno studio di due ricercatori australiani, che trovate qua.

I due ricercatori hanno trovato che la domanda di fosforo pro capite è cresciuta esponenzialmente fino al 1972, per poi rimanere fermo a 3.5 kg/capite/anno. Moltiplicando per i 9 mld vengono 31.5 MT, per fortuna meno di quelli del trend excel, ma in ogni caso abbiamo che il bisogno del pianeta sarà superiore a 30 MT all’anno.

La migliore stime per le Ultimately Recoverable Resources, trovata eseguende una linearizzazione di hubbert per ogni singolo paese è di 4180 GT che si tradurebbero in un picco della produzione nel 2027 con 50 kg pro capite, che moltiplicato per 8 mld di abitanti fanno 28 MT. Gli Stati Uniti hanno piccato nel 1986 e l’Africa raggiunge il picco nel 2069.

Cosa ci dice questo paper è quindi che non potremmo diventare più di 8 miliardi di persone, cosa avverrà nel 2027 ca. A meno che non ci sarà una “phosphor revolution”. Visto che non ci sono gli unconventional nella produzione di fosforo avremo bisogno di recupare e riciclare già da ieri tutto il fosforo che usiamo senza disperderlo nel mare dove non è più recuperabile.

In altre parole, se non cambiamo l’agricoltura intensa industriale immediatamente in un’agricoltura ciclica con quasi totale recupero del fosforo la popolazione mondiale potrà subire costrizioni per mancanza di cibo in meno di 15 anni.

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9 responses to “Quando il fosforo finisce”

  1. Paolo B. says :

    E’ una cosa su cui si dibatte già da un po’ in rete. Già la gente ti guarda come se fossi un alieno quando gli parli di picco del petrolio, figuriamoci di declino del fosforo e conseguenze. Il collasso rapido di tutto quello che ha costruito l’homo (in)sapiens su questo piccolo pianeta azzurro ci piomberà addosso con tutta la violenza immaginabile.

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  2. Filippo Zuliani says :

    Ah, il picco del fosforo. Un altro cavallo di battaglia dei picchisti geologi. Se ne parla da almeno un decennio, complimenti per il ritardo. Gia’ anni fa Vaclav Smil si espresse mica tanto bene sul picco del fosforo.
    http://www.aei.org/publication/jeremy-grantham-starving-for-facts/

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  1. Usate il fosforo nel vostro cervello - fiore|blog fiore|blog - 3 marzo 2015

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