Compuestos de nitrógeno, potasio y fósforo, siendo este último el más escaso, aunque el más usado como materia prima para la generación de fosfatos. De él vamos a tratar, en lo que se refiere a su íntima relación con el agua con la que se mezcla en la agricultura y con la que viaja hasta el mar o el acuífero una vez usada, provocando eutrofización. Si los gases de efecto invernadero están cambiando el clima, si casi todos aceptamos que el agua potable es cada vez más escasa, si incluso algunos creen que estamos inmersos en un proceso de extinción masiva…  ¿se preocupa alguien por el fósforo?

Aunque no sea un tema de conversación cotidiano, la preocupación por el agotamiento del fósforo va en aumento. Y es que podríamos vivir sin coches o sin alguna especie concreta, pero si el fósforo se acaba, las células vegetales y animales mueren, porque necesitan su combustión  espontánea para almacenar energía. Sin células, se acabó la comida… y sin comida, se acabó todo. Sin este soporte vital del ADN, no hay nada que hacer. No se puede reemplazar y no hay sustituto sintético: sin fósforo, no hay vida.

La eficiencia agua crece sin parar, ahora le toca al  fósforo. Después de décadas abonando suelos continuamente con él, se ha comprobado que en los países tropicales la mitad del fósforo abonado se queda en el suelo  y no llega a la planta, sin importar nada el tiempo que se lleve abonando el terreno, porque el suelo lo retiene. Allí el suelo se queda con entre 2 y 4 millones de toneladas, una cantidad similar a la que emplea EEUU en alimentar a su población. A esta paradoja de las toneladas almacenadas en el suelo mientras que cada vez se necesita más para abonar las plantas se le denomina el “impuesto del fósforo».

Toca ya actuar en la mejora de la eficiencia y buscar alternativas, y eso están haciendo en  el proyecto PHORWater, http://phorwater.eu/,  la Universidad Politécnica de Valencia (España) y la empresa local Depuración de Aguas del Mediterráneo, que pretende obtener estruvita, fosfato hidratado de amonio y magnesio, que puede emplearse como fertilizante reduciendo la dependencia del fósforo mineral a partir de los efluentes de las depuradoras. Solo queda resolver el problema de la obstrucción en las tuberías de las depuradoras debido a la cristalización de la estruvita, pero los avances son significativos  y  podría ser utilizado como un sistema inocuo de fertilización que aportaría fósforo, nitrógeno y magnesio.

Otros actúan buscando alternativas, como la cal,  o volviendo al abono con estiércol en el campo, o promoviendo el compostaje de los residuos alimenticios  en hogares, fábricas y locales comerciales o mejorando las técnicas de fertilización y dosificando el riego “con lupa”.

Aún hay más: quienes creeen que se pueden generar cultivos o manipularlos genéticamente para que absorban más fósforo  y así extraer menos, o los que abogan por   regular el uso de los fosfatos, prohibiendo, como ya ha hecho la UE, su utilización como suavizante en productos de limpieza.

La cruda realidad es que el 80% del fósforo se pierde en el proceso explotación- transporte – aplicación. Hay quien propone recolectar lo que el humano excreta en las grandes ciudades, evitando que el efluente de las depuradoras domésticas acabe en el medio hídrico y recuperando así el fósforo que llevan para aplicarlo a los cultivos  y para evitar que el exceso de nutrientes inherente eutrofice el agua. La situación que la eutrofización produce en los tramos inferiores del Támesis, el Rin, y el Yangtze o la que generan las floraciones de algas en el Báltico y el Golfo de México, son intolerables.

Por otro lado, el agotamiento de las minas en las que la extracción era sencilla y barata, ha supuesto un aumento de los precios de la materia prima, lo que por un lado beneficia al medio ambiente y por otro perjudica a los más pobres porque ese aumento repercute en el precio de los alimentos sobre todo en países de África cuya dependencia de alimnentos importados es total.

Alguien importante se dio cuenta del problema hace 80 años, cuando dijo: “El contenido de fósforo de nuestra tierra, después de años de cultivo, ha disminuido considerablemente. Necesita reponerse. La necesidad de un mayor uso de fosfatos y la conservación de nuestros suministros de fosfatos para las generaciones futuras es, por tanto, un asunto de gran preocupación pública”. Mayo de 1938, presidente de Estados Unidos, Franklin D. Roosevelt, alertando a los miembros del Congreso sobre la necesidad de desarrollar una política de protección de las reservas. “La disposición de nuestros depósitos de fosfato debe ser considerada un asunto de interés nacional”.

Pues bien, esa preocupación se originaba en el hecho de que nuestra dependencia del fósforo comenzó en la segunda mitad del siglo XIX,  cuando los agricultores se percataron  de que la aplicación de guano rico en fósforo (excremento de aves) en sus campos suponía importantes mejoras en el rendimiento de los cultivos. Poco después, se comenzaron a explotar minas en EE.UU. y China para extraer mineral de fosfato. Esto dio lugar a la utilización actual de los fertilizantes minerales. Sin este avance industrial, la humanidad sólo podía producir la mitad de la comida que hoy en día produce.

Hoy, el uso de fertilizantes se ha cuadruplicado durante el último medio siglo y continuará aumentando a medida que la población se expande. La riqueza creciente de países en vías de desarrollo permite a las personas el consumo de más carne, cuya  «huella de fósforo» es 50 veces más alta que la de la mayoría de las verduras. Esto, junto con el creciente uso de biocombustibles, provocará una duplicación de la demanda de fertilizantes de fósforo en el año 2050.

El fósforo hoy también se utiliza en productos farmacéuticos, en productos de higiene y belleza, en los materiales ignífugos, en los catalizadores para la industria química, en los materiales de construcción, en los productos de limpieza, en los detergentes y conservantes de alimentos…

Las escasas grandes minas existentes se encuentran en el antiguo Sahara español, ahora marroquí, en Rusia, China y los EE.UU, pero Marruecos y el Sahara Occidental albergan alrededor de la mitad de las reservas mundiales de fósforo. Allí la industria relacionada con la extracción de fosfatos supone más de un tercio de las exportaciones totales y es un sector en continuo aumento.

Para aumentar su capacidad extractora y su volumen de exportaciones, Marruecos no duda a la hora de adentrarse en territorio del Sáhara Occidental y explotar los yacimientos de fósforo. Esta situación ya ha sido denunciada por numerosas ONG, como WSRW (Western Sahara Resource Watch), que realiza un profundo seguimiento sobre la extracción de fosfatos en aquella zona.

Si la explotación del fosfato saharaui es una fuente de riqueza (con fecha de caducidad),  no parece que nadie se preocupe ante el agotamiento a medio y largo plazo de las reservas de roca de fosfato en la gran mina saharaui de Bu Craa y así,  el recurso se agota a un ritmo del 2% anual. Si el Sáhara Occidental consiguiera establecerse como un estado propio, sería el segundo país con más reservas de fosfatos del mundo, sólo por detrás de Marruecos.

Aunque no hay un acuerdo científico unánime, se estima que las reservas de mineral de fosfato mundiales tendrán una duración no superior a la de el siglo XXI, aunque las evaluaciones más optimistas auguran prórroga por el descubrimiento de nuevos yacimientos.

Es, pues, lógico que el agotamiento del fósforo sea ya una gran preocupación para la UE y otros países sin reservas propias, ya que su desaparición de la faz de la tierra provocaría enormes tensiones geopolíticas. Ya en 2008, cuando los precios de los fertilizantes aumentaron sin previo aviso en un 600%, repercutiendo directamente sobre los precios de los alimentos, hubo violentos disturbios en nada más y nada menos que 40 países en vías de desarrollo.

Paralelamente, ya tenemos contabilizadas más de 400 zonas muertas marinas en todo el mundo. Además el coste estimado por intoxicación “fosfórica” en seres humanos asciende a 2.000 millones de dólares al año sólo en los EE.UU…

¿Qué hacer cuando nos encontramos con una creciente demanda de fósforo y un previsible agotamiento a medio plazo de la reservas mundiales?

Volver a los orígenes: en el pasado, el ciclo era cerrado, los seres vivos comían sus cultivos y sus heces se utilizaban como fertilizantes naturales para cultivar otra vez.

Ahora, el ciclo se rompió. Cada año, se extraen de la tierra 220 millones de toneladas de rocas de fosfato, pero sólo una cantidad insignificante vuelve de nuevo a la tierra. Los productos cultivados se van a las megápolis y los residuos no vuelven a los campos, sino que se vierten en las redes de saneamiento desde donde van a una depuradora (si la hubiere), al río y al mar. Hemos pasado de un círculo cerrado a un proceso lineal,  extrayendo la reserva de fósforo en los ecosistemas, o sea en masas rocosas donde se encuentra unido a oxigeno en forma de fosfato (PO4-3), sal o ester del ácido fosfórico.

Las rocas ricas en fosfato expuestas a la intemperie se erosionan y la lluvia disuelve el fosfato, que se convierte en una sal disuelta en el agua o en el  suelo. El fosfato diluido es fácilmente absorbido por las raíces de las plantas y por otros autótrofos como protistas y cianobacterias fotosintéticas. El fósforo recorre las redes alimentarias y en cada nivel se excreta el fosfato excedente. Los descomponedores devuelven el fósforo residual de los cadáveres al suelo y al agua en forma de fosfato de donde puede ser absorbido de nuevo por los autótrofos o quedar unido a los sedimentos y con el tiempo incorporarse de nuevo a la roca.

Un porcentaje importante del fosfato disuelto en el agua dulce es transportado a los océanos,  donde una parte termina en los sedimentos marinos y otra es absorbida por productores marinos, ya que el fósforo viaja a través de la cadena trófica marina. Algunos de los productores marinos como el fitoplancton, sirven de alimento a los peces y estos a su vez son alimento de aves marinas que excretan grandes cantidades de fósforo en tierra. De ahí la importancia en épocas pasadas del guano.

Toca pues reinventar un ciclo cerrado del fósforo adaptado a nuestros días y a nuestra situación en el globo, reduciendo drásticamente nuestro consumo. Después de todo, menos de una tercera parte del fósforo que llevan los fertilizantes es realmente absorbido por las plantas; el resto se acumula en el suelo o se elimina por lavado (riego o lluvia). Por poner un ejemplo, en los Países Bajos hay suficiente fósforo en el suelo hoy para abastecer al país con fertilizante para los próximos 40 años.

Hay que actuar con eficiencia en tres frentes:

 

1.- Agricultura y ganadería: El desperdicio de alimentos también está directamente relacionado con el uso excesivo de fósforo. En los países más desarrollados, el 60% de los desechos de comida es todavía comestible. Una agricultura más inteligente y sobre todo eficiente, que optimizase la cantidad de fósforo utilizado por cada cultivo sería una solución. Por lo que se refiere a la ganadería ganado, hay que tender a dar a pollos y cerdos una enzima especial que ayuda a digerir el fósforo de manera más eficiente y por lo tanto evitar el uso de suplementos de crecimiento de gran contenido en fósforo.

2.- Minería: Se necesitan grandes cantidades de energía para transformar el mineral de fosfato en «fósforo elemental», su variedad más reactiva y pura utilizada en otros sectores no agrícolas. Aquí toca ser creativos y definir una ruta más rápida que nos lleve de la roca natural a los compuestos industrialmente útiles. Este es uno de los grandes desafíos que enfrentan las futuras generaciones. La UE, que sólo cuenta con reservas mínimas, está invirtiendo en investigaciones dirigidas a ahorrar energía y fósforo, como la ya mencionada anteriormente.

3.- Reutilización de aguas residuales: la mejor manera de volver al ciclo cerrado es mediante el reciclaje de las aguas residuales. Hoy en día, el fósforo es considerado un residuo por lo que o se incinera o se vierte al río y siempre al mar. Aunque ya existen tecnologías para extraer el fósforo y reutilizarlo como abono, al estar las investigaciones en una etapa temprana de desarrollo, hay que dedicar esfuerzo tiempo en dinero en continuar investigando.

Como conclusión a todo lo expuesto, en el abanico de retos más acuciantes para abordar por la humanidad, casi nadie incluye al fósforo. Sin embargo, asegurar suficiente alimento para la población mundial es al menos tan importante como desarrollar energías renovables y reducir gases de efecto invernadero. Para garantizar la seguridad alimentaria a largo plazo, hay que ocuparse del fósforo también cuando gestionamos el agua. Y mucho.