Fosfor merupakan unsur penting yang terkandung dalam banyak senyawa seluler, seperti DNA dan pembawa energi ATP. Semua kehidupan membutuhkan hasil fosfor dan pertanian meningkat saat fosfor ditambahkan ke tumbuh-tumbuhan dan makanan ternak. Konsekuensinya, ini digunakan secara global sebagai pupuk - dan memegang peranan penting dalam memenuhi kebutuhan pangan dunia.

Agar kami menambahkannya, kami perlu mengekstraknya dari bentuk terkonsentrasi - dan pasokannya hampir secara eksklusif berasal tambang fosfat di Maroko (dengan jumlah yang jauh lebih kecil berasal dari China, Amerika Serikat, Yordania dan Afrika Selatan). Di Maroko, sebagian besar ranjau masuk Sahara Barat, bekas koloni Spanyol yang dianeksasi oleh Maroko di 1975.

Kenyataan bahwa lebih dari 70% dari pasokan global Berasal dari lokasi tunggal ini bermasalah, terutama karena para ilmuwan memperingatkan bahwa kita mendekat "Puncak fosfor", titik di mana permintaan mulai melampaui pasokan dan pertanian intensif tidak bisa terus memberikan hasil saat ini. Dalam skenario terburuk, cadangan tambang dapat habis karena sedikit seperti 35 tahun.

Jadi apa yang sedang terjadi - dan seberapa khawatir seharusnya?

Batas alam

Di alam, fosfor hanya ada yang terikat pada oksigen, yang disebut fosfat. Hal ini dalam bentuk ini yang ditambang. Ahli kimia dapat menghilangkan oksitosin yang terikat padanya untuk mendapatkan fosfor putih elemen, yang bersinar dalam kegelapan, namun sangat tidak stabil sehingga secara spontan menyala saat terpapar udara.

Fosfat mudah berdifusi melalui tanah atau air dan dapat diambil oleh sel. Ketika fosfat bertemu dengan kalsium atau besi, mereka bergabung untuk memberikan garam yang sangat tidak larut.

Pada paruh pertama abad 19th, Justus von Liebig mempopulerkan hukum minimum untuk pertanian, yang menyatakan bahwa pertumbuhan dibatasi oleh sumber daya yang paling tidak tersedia. Segera diketahui bahwa ini sering merupakan bentuk fosfor.

Sebagai konsekuensinya, tulang - sebagian besar terdiri dari kalsium dan fosfat - dari medan perang tua digali untuk digunakan dalam pertanian. pupuk dr tahi burung, akumulasi besar kotoran burung, juga mengandung konsentrasi tinggi fosfor dan digunakan untuk membuahi hasil panen. Tapi persediaan ini segera habis. Seiring meningkatnya permintaan, pasokan harus ditambang.

Tapi ini mengaplikasikan pupuk fosfat anorganik yang sangat mobile dan larut ke dalam aliran air. Sebagai tambahan, batuan fosfat dan akhirnya juga dicuci ke laut dimana ia menyimpan kalsium fosfat atau diambil oleh organisme laut yang juga akhirnya menyimpannya di dasar laut saat mereka mati. Akibatnya, fosfor terestrial tidak benar-benar hilang, tapi bisa bergerak melampaui jangkauan kita.

Pemborosan alam

Untuk memperumit masalah lebih jauh, bahkan fosfor yang bisa kita gunakan sebagian besar terbuang. Dari fosfor yang ditanami sebagai pupuk saja seperlima mencapai makanan yang kita makan. Beberapa leaches pergi dan beberapa terikat untuk kalsium dan besi dalam tanah. Beberapa akar tanaman memiliki kemampuan untuk mengekstrak yang terakhir, namun tidak dalam jumlah cukup banyak untuk mengambil semua itu.

Selain bentuk anorganik ini, fosfat juga diubah menjadi senyawa seluler, menciptakan fosfor yang terikat secara organik, seperti Fosfolipid or fitat. Setelah kematian organisme, senyawa fosfor organik ini perlu dikembalikan ke dalam bentuk fosfat yang bisa digunakan. Berapa banyak fosfor yang terikat secara organik hadir di tanah bergantung pada jumlah dan aktivitas organisme yang dapat melakukan ini.

Tanah pertanian biasanya kaya akan fosfor anorganik sementara di ekosistem yang tidak terganggu, seperti hutan dan padang rumput jangka panjang, fosfor yang terikat secara organik mendominasi. Tapi lahan pertanian sering habis fosfor saat panen dan praktik pengelolaan lahan seperti membajak, maka penambahan pupuk yang mengandung fosfat.

Penyebaran pupuk kandang dan menghindari pengolahan tanah adalah cara untuk meningkatkan kelimpahan mikroba di dalam tanah - dan dengan demikian menjaga lebih banyak fosfor dalam bentuk organik.

Resiko fosfor puncak dapat diatasi dengan beberapa solusi sederhana. Makan sedikit daging adalah awal karena jumlah besar digunakan untuk membesarkan ternak untuk daging. Kemungkinannya adalah hasil pertanian dibatasi oleh ketersediaan fosfor dan akan semakin membentang saat populasi global tumbuh.

Manusia itu sendiri boros dengan fosfor, karena kebanyakan dari apa yang kita ambil akan langsung keluar lagi. Untungnya, teknologi telah dikembangkan tambang fosfor dari limbah, tapi saat ini terlalu mahal untuk bisa praktis.

Puncak fosfor tidak berarti fosfor akan hilang, namun cadangan dengan konsentrasi tinggi yang dapat ditambang habis. Sebagai gantinya, kita meningkatkan konsentrasi fosfor latar belakang dan menambahkannya ke dasar laut. Penggunaan fosfor yang lebih berkelanjutan membutuhkan apresiasi dan pemahaman yang lebih besar dari banyak organisme yang membentuk tanah - dan bagian yang mereka mainkan dalam distribusi fosfor - atau kita mungkin tidak dapat lagi memberi makan dunia dengan harga yang terjangkau.

Tentang Penulis

Vera Thoss, Dosen Kimia, Bangor University

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon