Zorgen over peak oil? Peak phosphorus is pas echt vervelend. Dankzij de Groene Revolutie zijn hongersnoden uitgebleven terwijl sinds 1950 de wereldbevolking meer dan verdubbeld is. De Groene Revolutie drijft naast op fossiele brandstoffen, voornamelijk op kunstmest, stikstofverbindingen, kaliumzouten en fosfaten. Helaas worden fosfaten steeds schaarser. Op andere plaatsen veroorzaken fosfaten enorme algenbloei. Tijd dus voor visionaire oplossingen voor we onszelf echt in de nesten werken.
Fosfor, essentieel voor landbouw
Planten hebben, naast kooldioxide en water die de chemische elementen koolstof, waterstof en zuurstof leveren, drie andere chemische elementen in grote hoeveelheden nodig: stikstof, kalium en fosfor. Andere elementen, zoals calcium, magnesium, zwavel en dergelijke zijn in veel kleinere hoeveelheden nodig.
Vandaar dat er in de landbouw grote hoeveelheden kunstmest met deze drie elementen wordt gebruikt. Stikstof is niet een erg groot probleem. Onze lucht bestaat voor bijna tachtig procent uit stikstof en vlinderbloemigen (waartoe peulvruchten behoren) kunnen enorme hoeveelheden stikstof vastleggen. Kalium komt ook behoorlijk veel voor. De Franse kalimijnen, overigens beruchte vervuilers van de Rijn, beschikken bijvoorbeeld nog over uitgebreide ertslagen.
Fosfaten, daarentegen, zijn schaars. Er zijn maar enkele plaatsen ter wereld waar ze in hoge concentraties worden aangetroffen: de Verenigde Staten, China en Marokko. Landen als Tunesië en Jordanië bevatten kleinere voorraden.
Uitputting van fosfaatvoorraden
De wereldbevolking stijgt en wil steeds beter te eten krijgen (lees: meer vlees eten). Dat kan alleen als er meer voedsel en veevoer wordt verbouwd. Dit betekent: meer kunstmest, dus ook een hoger fosfaatgebruik. Vele ooit rijke fosfaatbronnen zijn al uitgeput. Het eiland Nauru, bijvoorbeeld, bestond voor een groot deel uit fosfaten, de overblijfselen van de uitwerpsels van vele generaties zeevogels, maar een eeuw van verwoestende mijnbouw heeft het eiland tot een kale rots leeggestript. Wetenschappers denken dat over dertig jaar ‘peak phosphorus’ aanbreekt (1). Ook de fosfaatmijnen in Marokko en overige vindplaatsen beginnen tekenen van uitputting te vertonen, wat zich uit in een veel hogere prijs voor fosfaat.
Mogelijke oplossingen
De hoofdoorzaak is de veel te hoge bevolkingsgroei. Meer mensen betekent meer voedsel, dus ook een hoger fosfaatgebruik. In Europa en Rusland is deze al tot stilstand gekomen, in de rest van de wereld, vooral de islamitische landen en Afrika, groeit de bevolking nog steeds snel.
Een tweede belangrijke oorzaak is dat kringlopen niet gesloten zijn. Fosfaten spoelen uit en komen uiteindelijk in oppervlaktewater of grondwater terecht. Organismen in deze ecosystemen nemen enorm in aantal toe – fosfaat is in de vrije natuur schaars, wat weer tot problemen als algenbloei leidt. De fosfaten die wel in oogstbare planten terecht komen, verdwijnen uiteindelijk in het riool. Er moet daarom zuiniger en slimmer met fosfaten omgesprongen worden, te denken valt aan minder bemesting en meer glastuinbouw. Rioolslib moet veel meer dan nu gerecycled worden. De megastallen waar sociaal bewogen Nederland nu tegen te hoop loopt, zijn daarom minder slecht voor het milieu dan het lijkt. Het is makkelijker om in een grote varkensflat aan mestrecycling te doen dan in een weide met loslopend vee.
Bronnen:
1. White, Steward en Cordell, Dana (2006): Peak phosphorus, the sequel to peak oil
Er verdwijnt natuurlijk geen fosfaat van de planeet. We hebben nog steeds evenveel fosfaat als 100 jaar geleden. Alleen ligt het niet meer klaar is van die makkelijk winbare pakketjes met hoge concentratie.
Het is verstrooid en verdund over de hele planeet. De entropie is verhoogd.
De entropie kan ook weer verlaagd worden, maar dat kost energie.
Fosfaat winnen uit zeewater kost energie, daarom doen we het niet.
Je kunt je afvragen waarom het fosfaat op sommige vindplaatsen (mijnen) geconcentreerd gevonden wordt. Iets of iemand heeft heel veel energie geïnvesteerd om al dat fosfaat uit het milieu te concentreren.
Levende organismen hebben dat gedaan over miljoenen jaren m.b.v. zonne-energie.