Óbreytt notkun fosfórs í landbúnaði ógnar matvælaöryggi og umhverfi | Háskóli Íslands Skip to main content
1. október 2020

Óbreytt notkun fosfórs í landbúnaði ógnar matvælaöryggi og umhverfi

""

Haldi mannkyn áfram að nýta fosfór, sem er grundvallarnæringarefni fyrir jurtir, með sama hætti næstu þrjátíu ár og gert hefur verið undanfarna áratugi mun það hafa gríðarleg áhrif á umhverfi og útstreymi gróðurhúsalofttegunda. Þetta sýna niðurstöður nýrrar rannsóknar vísindamanna við Háskóla Íslands, Stokkhólmsháskóla og Blekinge Institute of Technology – BTH í Svíþjóð sem birtar eru í vísindatímaritinu Global Food Security. Rannsóknin leiðir enn fremur í ljós að mestur skortur verður á næringarefninu mikilvæga á þeim svæðum í heiminum þar sem mest fólksfjölgun verður næstu áratugi.

Fosfór er nýtt í fosfatáburð í landbúnaði og gegnir gríðarmikilvægu hlutverki við matvælaframleiðslu í heiminum. Efnið er unninn úr bergi á örfáum stöðum í heiminum, einkum í Marokkó og löndum í kringum Sahara-eyðimörkina. Áætlað er árlega séu um 53 milljónir tonna af fosfatáburði nýtt í matvælaframleiðslu en til þess þarf um 270 milljónir tonna af fosfórbergi. Spár gera enn fremur ráð fyrir að með fólksfjölgun í heiminum fram til ársins 2050 aukist eftirspurn eftir efninu um 50%, ekki síst í Rómönsku-Ameríku og Karíbahafinu, Suður-Asíu og Afríku sunnan Sahara-eyðimerkurinnar.

Áætlað er að allt að 90% af fosfóri tapist í gegnum birgðakeðju frumefnisins í matvælaframleiðslu og getur það haft í fór með sér mikil umhverfisáhrif. Þau birtast m.a. í ofauðgun næringarefna í vatni og myndun svokallaðra dauðra svæða á ströndum heimshafanna en þar getur líf ekki þrifist. Þá þarfnast fosfórvinnsla mikillar orku og vatns auk þess sem eitruð og geislavirk hliðarafurð, sem nefnist fosfatgifs, fellur til við vinnsluna.

Nauðsynlegt að styðjast við sjálfbærari aðferðir við landbúnað

„Flestar rannsóknir hingað til hafa snúið að birgðastöðu fosfórs í heiminum. Eftirspurnin eftir efninu er hins vegar mismunandi á ólíkum svæðum heimsins og því töldum við mikilvægt að varpa ljósi á það hvaða svæði munu þurfa á meira af efninu að halda í framtíðinni og hvaða þýðingu það hefur fyrir matvælaöryggi,“ segir Claudiu Eduard Nedelciu, doktornemi við Háskóla Íslands og Stokkhólmsháskóla og fyrsti höfundur rannsóknarinnar. Auk hans koma þau Kristín Vala Ragnarsdóttir, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands, Peter Schlyter, prófessor við Blekinge Institute of Technology – BTH, og Ingrid Stjernquist, vísindamaður við Stokkhólmsháskóla, að rannsókninni. Hún er hluti stóru alþjóðlegu rannsóknarverkefni sem nefnist Aðlögun að nýjum efnahagsveruleika (Adaptation to a new Economic Reality) og miðar að því að að þróa nýtt hagfræðilíkan fyrir heiminn og þjálfa nýja kynslóð vísindamanna í þverfaglegum sjálfbærnirannsóknum. 

Eduard bendir enn fremur á að í rannsókninni sé hin neikvæðu umhverfis- og gróðurhúsaáhrif fosfórbirgðakeðjunnar reiknuð út frá bæði einstökum heimshlutum og heiminum öllum. „Niðurstöður okkar undirstrika enn á ný nauðsyn þess að draga úr notkun fosfórs í matvælaframleiðslu og styðjast fremur við sjálfbærari landbúnaðarræktun,” segir Eduard.

Fosfór er nýtt í fosfatáburð í landbúnaði og gegnir gríðarmikilvægu hlutverki við matvælaframleiðslu í heiminum. Efnið er unninn úr bergi á örfáum stöðum í heiminum, einkum í Marokkó og löndum í kringum Sahara-eyðimörkina. Áætlað er árlega séu um 53 milljónir tonna af fosfatáburði nýtt í matvælaframleiðslu en til þess þarf um 270 milljónir tonna af fosfórbergi. Spár gera enn fremur ráð fyrir að með fólksfjölgun í heiminum fram til ársins 2050 aukist eftirspurn eftir efninu um 50%, ekki síst í Rómönsku-Ameríku og Karíbahafinu, Suður-Asíu og Afríku sunnan Sahara-eyðimerkurinnar.

Tryggja þarf rétt fátækari þjóða til birgða

Niðurstöður rannsóknarinnar benda til þess að mest aukning í notkun fosfórs á næstu áratugum verði í Rómönsku-Ameríku, Suður-Asíu og Austur og Suð-austur Asíu, en hins vegar er ekki gert ráð fyrir mikilli aukningu í Afríku sunnan Sahara-eyðimerkurinnar þrátt fyrir að þar verði mesta fólksfjölgunin næstu þrjá áratugi samkvæmt spám. Það er rakið til þess að sögulega hafi lítið verið notað af áburði á svæðinu en um leið vekur þetta upp spurningar um matvælaöryggi því þarna er að finna stærsta hóp vannærðra í heiminum. Rannsakendur benda enn fremur á að öll svæðin, þar sem notkun fosfórs mun aukast mest á næstu áratugum, séu mjög háð innflutningi á fosfati og því viðkvæm fyrir verðhækkunum og birgðaskorti. „Hungur mun aukast í þeim heimshlutum þar sem fosfór skortir nema ríkisstjórnir og alþjóðlegar stofnanir taki höndum saman og tryggi nægan innflutning þangað,“ segir Kristín Vala Ragnarsdóttir prófessor sem jafnframt stýrir AdaptEcon-verkefninu.

Vísindamennirnir segja að þær niðurstöður sem reynst hafi mest sláandi í rannsókn þeirra séu þau miklu áhrif sem birgðakeðja fosfórs í heiminum hefur á umhverfi og loftslag. Þannig muni magn fosfórs í vatni í Norður-Afríku og Vestur-Asíu þrefaldast fram til ársins 2050 og tvöfaldast í Suður-Asíu, Rómönsku-Ameríku og löndum í Karíabahafi. Verði ekkert að gert til að sporna við útstreymi fosfórs frá bæði skólpræsum og ræktunarsvæðum í landbúnaði muni ofauðgun næringarefna ógna strandsvæðum, stöðuvötnum og vatnsbólum á næstu áratugum. „Birgðastjórnun fosfórs og skilvirkari notkun efnisins í landbúnaði til verndar umhverfinu verður meiri háttar áskorun fyrir ríki heims á næstu áratugum,“ segir Peter Schlyter, prófessor við Blekinge Technology Institute – BTH.

Áhrif þessa mikilvæga næringarefnis á umhverfið felast þó ekki aðeins í mögulegri mengun vatns heldur einnig vinnslunni sjálfri úr fosfórbergi. Samkvæmt útreikningum vísindahópsins munu áhrif vinnslu fosfórs á loftslag tvöfaldast milli áranna 2000 og 2050, verði ekkert að gert. Enn fremur muni um 500 milljón tonn af fosfatgifsi falla til árlega verði ekki tækniframfarir sem geti tryggt betur endurvinnslu þessa mengandi efnis.

Nauðsynlegt sé því, segja vísindamennirnir, að horfa á birgðakeðju fosfórs í matvælaframleiðslu í heild til þess að átta sig á vandanum sem blasir við, en með betri yfirsýn megi jafnframt stuðla að framgangi margra af heimsmarkmiðum Sameinuðu þjóðanna. 

Hægt er að kynna sér rannsóknina nánar hér

Claudiu Eduard Nedelciu, doktornemi við Háskóla Íslands og Stokkhólmsháskóla og Kristín Vala Ragnarsdóttir, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands