Fosforo: scarso e distribuito in modo non uniforme

Il fosforo è il 15° elemento della tavola periodica ed è vitale per tutti gli organismi conosciuti. È necessario soprattutto per il materiale genetico (DNA), per le ossa e per i denti. Da un punto di vista chimico, il fosforo è un elemento molto reattivo e si può trovare in varie forme. L'elemento deve il suo nome al fatto che il fosforo bianco si illumina al buio (fosforescenza) quando viene ossidato.

Acque verdi

Poche settimane fa, il lago Earie, uno dei cinque Grandi Laghi americani, ha fatto ancora una volta notizia sui media statunitensi perché è diventato verde di alghe. Fenomeni simili si osservano anche in Europa, ad esempio quando un gigantesco tappeto di alghe ricopre il Mar Baltico. Questo fenomeno è noto come eutrofizzazione. La causa principale è spesso l'uso eccessivo di fertilizzanti contenenti fosfati in agricoltura. Il fosforo si accumula anche nelle acque circostanti, attraverso le falde acquifere. Lì, il nutriente limita la crescita delle alghe. Se la concentrazione di fosforo aumenta, le alghe spuntano.

Queste fioriture algali sono problematiche per diversi motivi. Ad esempio, è noto che le alghe del lago Earie producono tossine pericolose anche per l'uomo. Poiché gli agglomerati vicini ottengono l'acqua potabile direttamente dal lago, l'acqua deve essere trattata con grandi spese. In altri corpi idrici, la crescita delle alghe provoca talvolta vere e proprie zone morte: Dopo la loro morte, le alghe affondano dalla superficie al fondo. L'ossigeno è quindi necessario per scomporre il materiale organico. Tanto che gli altri organismi ne sono privi. Alcune aree del Mar Baltico sono quindi già inabitabili per alcune creature.

I suoli tropicali legano il fosforo

Mentre l'eccesso di fosforo tende a causare problemi nei Paesi del Nord, i terreni dei tropici sono solitamente carenti di questo nutriente. Ciò ha conseguenze dirette per l'agricoltura, che soffre di rese inferiori a causa della mancanza di fosforo. Inoltre, questi terreni spesso legano il fosforo in modo molto più forte rispetto a quanto avviene qui. Il motivo è che le temperature più calde e le precipitazioni spesso più abbondanti fanno invecchiare il suolo più rapidamente, rilasciando più ossidi di ferro e alluminio nei minerali del suolo. Questi hanno la proprietà di legare fortemente il fosforo e di rilasciarlo solo molto lentamente. Di conseguenza, le piante possono utilizzare solo una frazione del fosforo impiegato. Inoltre, i fertilizzanti fosfatici sono raramente accessibili, soprattutto nelle regioni con la maggiore richiesta. Inoltre, il prezzo del fosfato naturale, cioè della roccia contenente fosforo da cui si producono fertilizzanti minerali di alta qualità, subisce notevoli fluttuazioni. Nel 2008, il prezzo del fosfato naturale è aumentato di quasi il 500% in pochi mesi, colpendo soprattutto gli agricoltori delle regioni più povere.

Squilibrio globale

Le riserve globali di fosfato naturale sono distribuite in modo molto disomogeneo. Esistono diverse valutazioni degli esperti sui depositi effettivi e sulle quantità assolute. Secondo le stime attuali, la maggior parte dei depositi globali si trova in Marocco e in Cina.

Un motivo sufficiente per pensare alla disponibilità futura. L'Europa dipende fortemente dalle importazioni: l'unica miniera europea in Finlandia si esaurirà entro trent'anni. Per questo motivo, nel maggio di quest'anno la Commissione europea ha inserito il fosfato naturale nell'elenco delle materie prime critiche. Questo elenco comprende 20 materie prime di enorme importanza economica, ma il cui accesso potrebbe essere messo a rischio in futuro.

Approcci per un utilizzo più efficace del fosforo

La ricerca cerca di garantire un uso equilibrato del fosforo a vari livelli. Nel nostro gruppo, ad esempio, stiamo lavorando per caratterizzare meglio le diverse forme di fosforo presenti nel suolo, poiché non tutte sono ugualmente disponibili per le piante [1]. Stiamo anche studiando come i microrganismi presenti nel suolo possano aiutare le piante a utilizzare meglio il fosforo nel suo complesso [2]. Altri ricercatori stanno selezionando piante in grado di assorbire il fosforo dal suolo in modo più efficiente o di far fronte a concentrazioni di fosforo più basse. Infine, anche sapere quando e dove è meglio applicare i fertilizzanti è fondamentale per un uso efficace, in quanto l'obiettivo è quello di evitare il più possibile perdite ad altri ecosistemi.

Se come società vogliamo utilizzare il fosforo come risorsa in modo sostenibile, il riciclaggio del fosforo svolge un ruolo importante. Presto mi occuperò di questo aspetto in modo più approfondito.