science >> Wetenschap >  >> Natuur

Fosfortekort kan regionale voedselvoorzieningsketens verstoren

Krediet:CC0 Publiek Domein

Fosfor is essentieel in de landbouw om hogere productieniveaus te behouden, waar het als meststof wordt toegepast. Sommige regio's in de wereld kennen een hoge bevolkingsgroei, wat betekent dat er de komende decennia meer fosfor nodig zal zijn om een ​​steeds grotere hoeveelheid voedsel te produceren. Een nieuwe studie - "Global fosfor supply chain dynamics:Assessing regional impact to 2050" - gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Wereldwijde voedselzekerheid , die werd uitgevoerd aan de Universiteit van Stockholm, Zweden, Universiteit van IJsland, IJsland, en het Blekinge Institute of Technology, Zweden, blijkt dat de wereldregio's met een hoge bevolkingsgroei ook de regio's zijn met het grootste tekort aan fosfor. De studie kwantificeert ook de milieu-impact van een business-as-usual scenario in de fosforvoorzieningsketen tot 2050 en identificeert alarmerende percentages van vervuiling en broeikasgasemissies in verband met de fosforvoorziening.

Bijna al onze fosfaatmeststoffen zijn afkomstig van de winning en verwerking van fosfaaterts (PR) en slechts een handvol landen produceert en exporteert dit mineraal. Verliezen in de toeleveringsketen van fosfor (P) worden in de literatuur geschat op ongeveer 80-90%. Tegelijkertijd, de groei van de wereldbevolking zal naar verwachting de vraag naar voedsel met meer dan 50% doen toenemen tot 2050, met name in Latijns-Amerika en het Caribisch gebied (LAC), Zuid-Azië (SA) en Sub-Sahara Afrika (SSA). Ondanks dat het een essentiële hulpbron is in de voedselproductie, P is ook een belangrijke verontreinigende stof in waterlichamen, waar het eutrofiëring kan veroorzaken. Het verwerken van PR is ook een energie-intensief proces, die aanzienlijke hoeveelheden water gebruikt en grote hoeveelheden fosforgips (PG) produceert, een giftig en radioactief bijproduct.

"De meeste aandacht in de literatuur ging uit naar de toereikendheid van de wereldwijde fosforreserves. de vraag naar fosfor is ongelijk over de regio's, dus het was belangrijk om te beoordelen welke regio's meer fosfor nodig hebben en wat dat betekent in termen van voedselzekerheid. Een andere waardevolle bijdrage van deze studie is dat we de negatieve milieu- en klimaateffecten van de fosforvoorzieningsketen op mondiaal en regionaal niveau hebben gekwantificeerd. Onze resultaten wijzen nogmaals op de noodzaak om de cirkel rond fosfor te sluiten en het gebruik ervan te verminderen door middel van duurzamere landbouwpraktijken", zegt Claudiu Eduard Nedelciu, onderzoeker bij de afdeling Fysische Geografie en hoofdauteur van de studie.

De studie, dat deel uitmaakt van een groter Europees onderzoeksproject, Aanpassing aan een nieuwe economische realiteit (adaptecon.com), ontdekte dat LAC, SA en ESEA zullen de komende decennia leidend zijn in het stijgende verbruik van P. Verrassend genoeg, SSA hield geen rekening met een significante stijging van de P-eis tot 2050, ondanks de ontwikkeling van de hoogste bevolkingsgroei tijdens de periode. Dit komt door de historisch lage bemestingsniveaus in de regio, maar stelt serieuze vragen over voedselzekerheid, aangezien dit deel van de wereld de meeste ondervoede mensen in de wereld concentreert. Alle regio's die de stijging van de P-behoefte leidden, waren ook regio's die sterk afhankelijk waren van de invoer van fosfaat en dus kwetsbaar voor prijspieken en verstoringen van het aanbod.

"Honger zal toenemen in de delen van de wereld waar fosfor ontbreekt, tenzij maatregelen worden genomen door regeringen en internationale instellingen om de invoer veilig te stellen", hulp Prof. Kristin Vala Ragnasdottir van de Universiteit van IJsland, co-auteur in het onderzoek.

Misschien wel de meest opvallende resultaten hadden betrekking op de impact van de P-toeleveringsketen op het milieu en het klimaat. De hoeveelheid P die waterlichamen bereikt, zal meer dan verdrievoudigen in Noord-Afrika en West-Azië en zal verdubbelen in Zuid-Azië en Latijns-Amerika en het Caribisch gebied. Deze trend zal worden aangedreven door P-afvoer van landbouwgrond en het is een optimistisch scenario, omdat het ervan uitgaat dat de doelstellingen voor afvalwaterzuivering voor 2030 van de doelstellingen voor duurzame ontwikkeling (SDG's) in alle wereldregio's zullen worden bereikt. Bij de huidige P-afvoer en zonder ambitieuze preventiemaatregelen, meer kustgebieden en binnenwateren zullen waarschijnlijk onderhevig zijn aan eutrofiëring.

"Niet alleen het efficiënte gebruik van fosfor in de landbouw, maar een verstandig beheer van fosforbronnen in de toeleveringsketen, inclusief milieueffecten, worden de komende decennia grote uitdagingen", zegt prof. Peter Schlyter van het Blekinge Technology Institute en co-auteur van het onderzoek.

Klimaatimpact als gevolg van de winning en verwerking van PR zal in 2050 verdubbelen ten opzichte van 2000, terwijl de productie van fosforgips 500 miljoen ton/jaar zal bereiken als er geen technologische verbeteringen worden aangebracht. De productie van fosforgips roept ernstige vragen op met betrekking tot de veilige verwijdering en het veilige beheer ervan, vanwege de toxiciteit en radioactiviteit. Anderzijds, phosphogyspum kan in de toekomst een rijke bron zijn voor P, als technologische vooruitgang de veilige recycling van fosfor mogelijk maakt.