Door de mens veroorzaakte fosforverontreiniging bereikt gevaarlijk hoge niveaus in zoetwaterbekkens over de hele wereld, volgens nieuw onderzoek.

Een nieuwe studie gepubliceerd in Onderzoek naar waterbronnen , een tijdschrift van de American Geophysical Union, schatte de wereldwijde hoeveelheid fosfor uit menselijke activiteiten die van 2002 tot 2010 de zoetwaterlichamen van de aarde zijn binnengekomen.

Fosfor is een veelgebruikt bestanddeel van minerale en mestmeststoffen omdat het de gewasopbrengst verhoogt. Echter, een groot deel van de als meststof aangewende fosfor wordt niet door planten opgenomen, en bouwt zich op in de grond of spoelt in rivieren, meren en kustzeeën, volgens de auteurs van de studie.

De resultaten van de nieuwe studie tonen aan dat wereldwijde menselijke activiteit 1,47 teragram (1,62 miljoen Amerikaanse ton) fosfor per jaar uitzond in 's werelds belangrijkste zoetwaterbekkens, vier keer groter dan het gewicht van het Empire State Building.

De studie beoordeelde ook of menselijke activiteit het vermogen van de aarde om overtollige fosfor in zoetwaterlichamen te verdunnen en te assimileren had overtroffen. De auteurs ontdekten dat de fosforbelasting de assimilatiecapaciteit van zoetwaterlichamen overschreed in 38 procent van het landoppervlak van de aarde, een gebied dat 90 procent van de wereldbevolking huisvest.

"In veel delen van de wereld is er ofwel niet genoeg water om de fosfor op te nemen of is de vervuilingsbelasting zo groot dat het watersysteem niet alles kan opnemen, " zei Mesfin Mekonnen, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Nebraska in Lincoln en co-auteur van de nieuwe studie.

De resultaten van het onderzoek geven aan dat zoetwaterlichamen in gebieden met hoge waterverontreinigingsniveaus waarschijnlijk te lijden zullen hebben van eutrofiëring, of een teveel aan voedingsstoffen, vanwege het hoge fosforgehalte, zei Joep Schyns, een onderzoeker op het gebied van waterbeheer aan de Universiteit Twente in Enschede, Nederland, die niet was aangesloten bij de nieuwe studie.

"Eutrofiëring door fosforvervuiling veroorzaakt algenbloei, wat kan leiden tot sterfte van vissen en planten door gebrek aan zuurstof en licht, "Zei Schyns. "Het vermindert ook het gebruik van het water voor menselijke doeleinden zoals consumptie en zwemmen."

Het afbreken van fosforbelasting

De auteurs van de nieuwe studie onderzochten de landbouwactiviteit om de totale hoeveelheid door de mens gemaakte fosfor te berekenen die van 2002 tot 2010 in het oppervlaktewater van de aarde terechtkwam. Ze verzamelden gegevens over hoeveel kunstmest per gewas in elk land werd toegediend, en geschatte binnenlandse en industriële fosforproductie door te kijken naar de eiwitconsumptie per hoofd van de bevolking per land.

"Andere studies hebben de wereldwijde fosforbelastingen berekend, maar we gingen verder omdat we de fosforbelasting opsplitsten in verschillende categorieën, zoals verschillende gewassen, landen, en economische sectoren, wat niemand heeft gedaan, ' zei Mekonen.

De nieuwe resultaten laten zien dat menselijke activiteit elk jaar 1,47 teragram (1,62 miljoen Amerikaanse ton) fosfor in de zoetwaterlichamen van de wereld vrijgeeft. China droeg 30 procent bij aan de zoetwaterfosforbelasting, gevolgd door India met 8 procent en de VS met 7 procent.

De grootste bijdrage aan de wereldwijde fosforbelasting kwam met 54 procent van huishoudelijk afvalwater, gevolgd door landbouw met 38 procent en industrie met 8 procent.

De auteurs ontdekten dat de fosforbelasting uit de landbouw tijdens de onderzoeksperiode met 27 procent toenam, vanaf 525 gigagram (579, 000 U.S. ton) in 2002 tot 666 gigagram (734, 000 Amerikaanse ton) in 2010.

Kunnen de zoetwaterlichamen van de aarde het aan?

De studie schatte ook het watervervuilingsniveau (WPL) van de belangrijkste rivierbekkens van de aarde door de hoeveelheid zoet water die nodig is om de overtollige fosfor te verdunnen tot een toelaatbare concentratie te vergelijken met de werkelijke rivierafvoer van het stroomgebied. Als een zoetwaterbassin een WPL hoger dan één heeft, de waterkwaliteitsnormen worden geschonden en het bassin krijgt meer fosforverontreiniging dan het kan opnemen, zei Mekonen.

De resultaten tonen zoetwaterbassins met een WPL boven één dekking van 38 procent van het aardoppervlak, exclusief Antarctica. Deze bekkens hebben vaak betrekking op dichtbevolkte gebieden of regio's met intensieve landbouw, volgens de auteurs.

Tot de zwaarst vervuilde zoetwatergebieden behoren het stroomgebied van Aral, de Huang-He (gele) rivier in China, de rivieren Indus en Ganges in India en de rivier de Donau in Europa.

Minder bevolkte regio's zoals Australië en Noord-Afrika hebben ook te kampen met hoge niveaus van watervervuiling, volgens de nieuwe studie. Deze regio's hebben een kleinere fosforbelasting in vergelijking met gebieden als China en Europa, maar ze hebben veel minder water beschikbaar om hun overtollige fosfor op te vangen, zei Mekonen.