• Monday June 17,2019

Fosfor jest żywotny dla życia, a my jesteśmy nisko

Anonim

Całe życie potrzebuje fosforu, a plony rolne są lepsze, gdy do rosnących roślin i pożywienia zwierząt hodowlanych dodaje się fosfor. W związku z tym jest używany globalnie jako nawóz - i odgrywa ważną rolę w spełnianiu światowych wymagań żywieniowych.

Abyśmy mogli go jednak dodać, musimy najpierw wydobyć go ze skoncentrowanej formy - a dostawy pochodzą niemal wyłącznie z kopalni fosforanów w Maroku (przy znacznie mniejszych ilościach pochodzących z Chin, USA, Jordanii i RPA). W Maroku większość kopalń znajduje się w Saharze Zachodniej, dawnej hiszpańskiej kolonii, która została zaanektowana przez Maroko w 1975 r.

Fakt, że ponad 70% globalnej podaży pochodzi z tego pojedynczego miejsca, jest problematyczny, zwłaszcza że naukowcy ostrzegają, że zbliżamy się do "szczytowego fosforu", w którym popyt zaczyna przewyższać podaż, a intensywne rolnictwo nie może nadal dostarczać prądu plony. W najgorszym przypadku wydobywalne zasoby mogą zostać wyczerpane w ciągu zaledwie 35 lat.

Więc co się dzieje - i jak powinno się martwić?

Granice naturalne

W przyrodzie, fosfor istnieje tylko związany z tlenem, który nazywa się fosforanem. W tej formie jest wydobywany. Chemicy mogą usunąć związane z nim tlenowe cząsteczki, aby uzyskać biały, biały fosfor, który świeci w ciemności, ale jest tak niestabilny, że samoczynnie rozpala się pod wpływem powietrza.

Fosfor z łatwością dyfunduje przez glebę lub wodę i może być wychwytywany przez komórki. Gdy fosforan spotyka się z wolnym wapniem lub żelazem, łączą się, tworząc wysoce nierozpuszczalne sole.

W pierwszej połowie XIX wieku Justus von Liebig spopularyzował prawo minimum dla rolnictwa, które stwierdza, że ​​wzrost jest ograniczony przez najmniej dostępne zasoby. Wkrótce odkryto, że często była to jakaś forma fosforu.

W konsekwencji kości - złożone głównie z wapnia i fosforanu - ze starych pól bitewnych zostały wykopane do wykorzystania w rolnictwie. Guano, duże nagromadzenie odchodów ptaków, zawiera także wysokie stężenia fosforu i był używany do nawożenia upraw. Ale dostawy tego wkrótce zostały wyczerpane. Ponieważ popyt wzrósł, zamiast tego trzeba było wydobywać surowce.

Ale ten nieorganiczny fosforanowy nawóz jest bardzo mobilny i wymywa się do cieków wodnych. Ponadto, pogoda związana z skałami fosforytowymi jest również ostatecznie przemywana do oceanu, gdzie jest osadzana w postaci fosforanu wapnia lub jest zabierana przez organizmy morskie, które w końcu umierają na dnie oceanu, gdy umierają. W związku z tym fosfor ziemski naprawdę nie znika, ale może wyjść poza nasz zasięg.

Naturalne marnotrawstwo

Aby jeszcze bardziej komplikować sprawę, nawet fosfor, którego możemy użyć, jest w dużej mierze zmarnowany. Z fosforu wydobywającego się jako nawóz, tylko jedna piąta osiąga pokarm, który jemy. Niektóre wypłukują się, a niektóre są związane z wapniem i żelazem w glebie. Niektóre korzenie roślin mają zdolność wyodrębniania tych ostatnich, ale nie w wystarczająco dużych ilościach, aby je wszystkie odzyskać.

Oprócz tych postaci nieorganicznych, fosforan przekształca się również w związki komórkowe, tworząc organicznie związany fosfor, taki jak fosfolipidy lub fityniany. Po śmierci organizmu, te organiczne związki fosforu muszą zostać zwrócone do użytecznej postaci fosforanu. Ile organicznego fosforu jest obecne w glebie, zależy od liczby i aktywności organizmów, które mogą to zrobić.

Gleby rolne są zwykle bogate w fosfor nieorganiczny, natomiast w niezakłóconych ekosystemach, takich jak lasy i pastwiska, dominuje fosfor organiczny. Jednak grunty rolne są często pozbawione fosforu podczas upraw i praktyk gospodarowania gruntami, takich jak orka, stąd dodanie nawozów zawierających fosforany.

Rozprzestrzenianie obornika i unikanie uprawy to sposoby na zwiększenie obfitości drobnoustrojów w glebie - i utrzymanie większej ilości fosforu w organicznej formie.

Ryzykom związanym z fosforem szczytowym można przeciwdziałać za pomocą prostych rozwiązań. Spożywanie mniejszej ilości mięsa jest początkiem, ponieważ ogromne ilości są wykorzystywane do hodowania żywego inwentarza na mięso. Istnieje szansa, że ​​plony rolne są ograniczone przez dostępność fosforu i będą dalej rozciągane wraz ze wzrostem globalnej populacji.

Ludzie sami są marnotrawcami fosforu, ponieważ większość tego, co przyjmujemy, znów idzie na prostą. Na szczęście opracowano technologie do pozyskiwania fosforu ze ścieków, ale obecnie są one zbyt drogie, aby mogły być praktyczne.

Szczyt fosforu nie oznacza, że ​​fosfor zniknie, a raczej, że zasoby o wysokich stężeniach, które można wydobywać, wyczerpują się. Zamiast tego zwiększamy stężenie tła fosforu i dodajemy go do dna oceanu. Bardziej zrównoważone wykorzystanie fosforu wymaga większego zrozumienia i zrozumienia wielu organizmów tworzących glebę - oraz ich roli w dystrybucji fosforu - lub możemy nie być w stanie wyżywić świata po przystępnej cenie.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation. Przeczytaj oryginalny artykuł.


Ciekawe Artykuły

Republikanie wciąż są stroną bogatych

Republikanie wciąż są stroną bogatych

Zauważam, że Roger L. Simon ma niedoinformowany post, The Party of the Rich, w którym mówi: Kiedy byłem dzieckiem, zakładaliśmy, że Republikanie są partią bogatych. To było dane - wszyscy ci plutokradzi z szoferami przemierzającymi ich między penthouse'em w Sutton Place i weekendowym manse w Southampton. Oczywiście

Narodziny klastra z plamami słonecznymi

Narodziny klastra z plamami słonecznymi

Czy kiedykolwiek chciałeś zobaczyć, jak tworzą się plamy i zmieniają się w miarę ich wzrostu? Ludzie pracujący z satelitą SDO NASA właśnie wydali to niesamowite wideo z uroczymi młodymi. Niewiele się dzieje, aż do około 18 sekund, a potem wiele się dzieje. To jest takie wściekłe. W przeciągu dwóch tygodni (połowa obrotu Słońca) można je zobaczyć, ciemnieć i rosnąć, a nawet obracać, gdy zmieniają się złożone pola magnetyczne Słońca. i najmądrzejszą częścią jest skrót

Naukowcy rozwijają pierwszą skonstruowaną cewkę moczową, stworzoną z komórek pacjenta

Naukowcy rozwijają pierwszą skonstruowaną cewkę moczową, stworzoną z komórek pacjenta

W społeczeństwie, w którym poszukiwanie pigułek jest odpowiedzią na wiele dolegliwości medycznych, szczególnie dysfunkcyjne lub uszkodzone narządy są szczególnie frustrujące - zwykle są poza zasięgiem znanych leków. Terapia oparta na komórkach nie jest jednak lekiem: przy pomocy komórek pacjentów eksperci medyczni z powodzeniem przeszczepili pierwsze cewki moczowe opracowane na nowo. Historia zaczyn

Armageddon opóźniony o co najmniej sto lat ... tym razem

Armageddon opóźniony o co najmniej sto lat ... tym razem

Jak wygląda jedna na dziesięć milionów szans na apokalipsę? Cóż, kiedyś wyglądało to tak: To jest asteroid 2005 YU55, obiekt bliski Ziemi (lub NEO), który również jest PHA, lub potencjalnie niebezpieczną asteroidą. Ma orbitę, która przecina Ziemię, co oznacza, że ​​pewnego dnia może nas uderzyć. Teraz zanim wpadniesz w

Erupcja Eyjafjallajökull nadal sieje spustoszenie w całej Europie

Erupcja Eyjafjallajökull nadal sieje spustoszenie w całej Europie

Pył popiołu z erupcji Eyjafjallajökull w 2010 roku. Stwierdzenie, że erupcja Eyjafjallajökull stała się najważniejszą wiadomością o wulkanach w tym roku, byłoby niedopowiedzeniem. Na każdym ważnym stanowisku medialnym można znaleźć relację "od ściany do ściany", analizując wszystko od wpływu popiołu na odrzutowce, przez efekt popiołu na ludzi, aż po przedwczesne komentarze na temat wpływu erupcji na klimat w potencjalnym miejscu w historii. tego wydarzenia. Erupcja

Brak koniecznych badań: wykonaj własną replikację!

Brak koniecznych badań: wykonaj własną replikację!

W odpowiedzi na poniższy post otrzymałem powyższą odpowiedź na Twitterze. To interesujący przypadek. Link do artykułu z 2000 roku, polimorfizmy insercji Alu w Afryce Północnej i na Półwyspie Iberyjskim: dowody na silne granice genetyczne w Cieśninie Gibraltarskiej: Analizy 11 polimorfizmów insercji Alu (ACE, TPA25, PV92, APO, FXIIIB, D1, A25, B65, HS2.43, HS3.23 i