Peak Phosphor – noch wichtiger als Peak Oil!

Anmerkung der Redaktion:Haben Sie sich jemals gefragt, warum Rachel Gilker von On Pasture so viel über Erde weiß? Nun, neben all ihrer akademischen Ausbildung unterstützt sie Dr. Ray Weil auch dabei, die neueste Ausgabe von DEM Lehrbuch über Böden zu schreiben. „Die Natur und Eigenschaften von Böden“ ist im Grunde das A und O, wenn es um Bücher zu diesem Thema geht. On Pasture fühlt sich geehrt, dass Dr. Weil diesen Auszug mit unseren Lesern teilt. Es ist auch eine Gelegenheit für uns alle, über eine Lösung für dieses wichtige Problem nachzudenken.

Viele Wissenschaftler argumentieren, dass die Verbesserung der Effizienz der Phosphornutzung in der Landwirtschaft nicht nur für eine rentable Landwirtschaft unerlässlich ist, sondern auch eine moralische Verpflichtung gegenüber zukünftigen Generationen darstellt, die auf die begrenzten Phosphorvorräte der Erde angewiesen sein werden. Die Dringlichkeit dieser Sorge wird nicht von allen geteilt, aber die Wichtigkeit der Phosphoreinsparung basiert auf zwei Tatsachen, die ziemlich unbestreitbar sind:1) Phosphor hat nein ersetzen und 2) es ist nicht eine nachwachsende Ressource.

Alle Lebewesen benötigen Phosphor, da es buchstäblich ist in ihrer DNA. Menschen brauchen Phosphor in ihrer eigenen Ernährung. Böden brauchen Phosphor, wenn sie die Pflanzen und Tiere ernähren sollen, die wir als Nahrung nutzen. Es gibt keinen Ersatz für Phosphor in diesen Rollen. Ökonomen sagen uns, dass Waren im Allgemeinen durch etwas anderes ersetzt werden, wenn Knappheit die Preise in die Höhe treibt. Wenn beispielsweise Kupfer zu teuer wird, könnten Glasfaserkabel Kupferdrähte ersetzen; oder wenn fossile Brennstoffe zu teuer werden, investieren die Menschen möglicherweise in Windkraft, um Öl und Gas bei der Stromerzeugung zu ersetzen. Da Phosphor ein grundlegendes chemisches Element in der Struktur vieler wesentlicher Zellbestandteile (DNA, RNA, Membranen, ATP) ist, ist eine solche Substitution nicht möglich.

Phosphor ist eine nicht erneuerbare Ressource – und eine, die sowohl in absoluten globalen Mengen als auch in ziemlich begrenzten Mengen zur Verfügung steht in der geografischen Verbreitung. Der überwiegende Teil des weltweit abbaubaren Phosphors befindet sich im nordafrikanischen Land Marokko. Historische Beispiele und die aktuelle Ressourcentheorie deuten darauf hin, dass die besten und am einfachsten abzubauenden Lagerstätten zuerst aufgebraucht werden und die verbleibenden Ressourcen schwieriger und teurer abzubauen und zu veredeln sind. Daher wird die Beschleunigung der Ressourcenausbeutung zur Deckung der wachsenden Nachfrage letztendlich zunächst durch steigende Kosten und dann durch schwindendes absolutes Angebot begrenzt, was zu einer maximalen oder Spitzenproduktionsrate führt, wenn etwas mehr als die Hälfte der gesamten Ressource aufgebraucht ist (Abbildung 14.32). Die restlichen Vorkommen werden noch Jahrzehnte darüber hinaus abgebaut, aber in immer kleineren Mengen und mit immer größerem Aufwand. Während es erhebliche Meinungsverschiedenheiten über die tatsächliche Größe der weltweiten Phosphatreserven und ihre Lebensdauer gibt (Schätzungen reichen von 100 bis 400 Jahren bis zur Erschöpfung), deuten die Daten darauf hin, dass die Spitzenproduktion viel früher als bisher angenommen eintreten wird – vielleicht in der Mitte Jahrhundert. Daher wächst bei vielen Wissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern das Gefühl der Dringlichkeit (siehe zum Beispiel die europäischen Bemühungen ). ^a

Positiv ist, dass dieselben Phosphoratome immer wieder verwendet werden können – wenn sie nicht so nachlässig verteilt werden, dass sie praktisch nicht mehr wiederzugewinnen sind. Das aktuelle Modell ist nicht nachhaltig. Wir bauen Phosphor (P) ab und wenden es als löslichen Dünger an, nur damit ein Großteil davon von P-gesättigtem Ackerland in Bäche und dann in die Ozeane geschwemmt wird. Sogar der größte Teil des Phosphors, den die Pflanzen aufnehmen und verwenden, gelangt indirekt in die Ozeane, nachdem er nur einmal durch das Lebensmittel-Abwasser-System gewandert ist. Aus diesen Gründen – ganz zu schweigen von den Schäden, die Phosphor durch die Eutrophierung aquatischer Systeme verursacht – wächst die Überzeugung, dass es für Einzelpersonen und Gesellschaften an der Zeit ist, effizientere und nachhaltigere Methoden zur Nutzung unserer unendlich kostbaren, aber definitiv endlichen Phosphorressource zu erlernen.

^a Für Übersichten zu den komplexen Problemen und unterschiedlichen Schätzungen im Zusammenhang mit dem Peak-Phosphorus-Konzept siehe Cordell und White (2011) Peak phosphorus:Clarifying the key matters of a vigorous debatte about long-term phosphorus security. Nachhaltigkeit 3:2027-2049 und Scholz et al. (2013) Nachhaltige Nutzung von Phosphor:Eine endliche Ressource. Wissenschaft der gesamten Umwelt 461–462:799-803. . Zu Perspektiven auf das „Trilemma“ aus Geopolitik, Armut und Ressourcenknappheit siehe Obersteiner et al. (2013) The phosphorus trilemma. Naturgeowissenschaften 6 897-898. und Wyant et al. (2013) Phosphorus, food, and our future Oxford University Press, Oxford, UK. 224 S.