Hvorfor forskerne kortlægger verdens gødning

Landmænd er afhængige af fosforgødning for at berige jorden og sikre rigelig høst, men verdens udvindelige reserver af fosfatsten, hvorfra sådanne gødninger fremstilles, er endelige og ujævnt fordelt. Stevens Institute of Technology står i spidsen for en international indsats for at kortlægge den globale strøm af fosfor, hvoraf meget vil blive absorberet af afgrøder, derefter spist og udskilt som affald af dyr og mennesker – og sætte gang i bestræbelserne på at genindvinde og genbruge det livsvigtige næringsstof.

I april 2019-udgaven af Jordens Fremtid , David Vaccari, direktør for Stevens Institutes afdeling for civile, miljø- og havteknik, og hans team kortlægger den proces globalt for første gang, og identificere regionale "hot spots", hvor der både er betydelig efterspørgsel efter gødning, og betydeligt potentiale for genindvinding af fosfor fra animalsk og menneskeligt affald.

"Ideelt set de 45 millioner tons fosforgødning hvert år ville blive fuldstændig genbrugt, og vi ville høste deres maksimale potentiale for at støtte fødevareproduktion, " sagde Vaccari. "Dette arbejde er et skridt i retning af at forstå, hvordan man kommer til det punkt."

Vaccaris hold, herunder forskere fra Kina, Australien, Canada, Sverige, og Holland, kombinerede nyligt udviklede datasæt til at kortlægge global afgrødeproduktion sammen med befolkningsniveauer for mennesker og husdyr. De opdelte derefter planeten i et gitter af 10 kilometer brede blokke, tillader detaljeret lokal indsigt med et hidtil uset overblik over globale fosforstrømme, der bygger bro mellem det globale og det lokale, handlingsvenligt niveau. "På et område, hvor mangel på velintegrerede data ofte har hæmmet både lokal og regional planlægning, dette globale kort er et vigtigt gennembrud, " sagde Vaccari.

Holdet viser, at der er betydelige uudnyttede muligheder for genanvendelse af fosfor. Omkring 72 procent af dyrkede arealer med betydelig gødningsproduktion i nærheden, og 68 procent af dyrkede arealer med betydelige menneskelige befolkninger i nærheden, er i regioner, der er stærkt afhængige af importeret fosfor, herunder store dele af store vækstøkonomier som Indien og Brasilien. Undersøgelsen identificerer også betydelige overskud af fosforrigt affald i store dele af Asien, Europa, og USA, tyder på, at både udviklings- og udviklede økonomier kunne drage fordel af øget genanvendelse.

"Hvis vi vil gøre os seriøse omkring genanvendelse af fosfor, det er de steder, hvor vi får mest valuta for pengene, " sagde Vaccari.

Resultaterne viser også, at der er mindst fem gange så meget fosfor i husdyrgødning som menneskeligt affald. tyder på, at husdyrdrift er et rigeligt mål for genbrugsindsatsen. Næsten halvdelen af ​​verdens landbrugsarealer - omkring 12 procent af planetens landmasse - er samlokaliseret med husdyrhold, der er rig på gødning, tyder på, at gødning i mange regioner kan tilføres markerne direkte, eller forarbejdet ved hjælp af bionedbrydningstanke til at udvinde fosfor til effektiv og økonomisk transport til gårde.

Førsteforfatter Steve Powers, en forsker ved Washington State University, der udtænkte undersøgelsen, forsøger nu at finde ud af præcis, hvor meget fosfor der kan genindvindes fra animalsk og menneskeligt affald, og identificere andre muligheder for mere effektiv fosforanvendelse. "Hvis vi kan genbruge mere af dette lokalt tilgængelige affaldsfosfor tilbage til landbruget, vi kan muligvis holde det væk fra lækagepunkter og samtidig reducere vores afhængighed af fremtidig gødningsimport og minedrift, " sagde Powers.