As plantas precisam de fósforo para crescer. O uso de fertilizantes de fósforo mineral pelos agricultores aumentou muito a fertilidade do fósforo do solo e, consequentemente, o rendimento das culturas. No entanto, esses fertilizantes são feitos de fosfato de rocha, um recurso não renovável que é distribuído de forma irregular por toda a Terra.

Pesquisadores do INRAE ??e do Bordeaux Sciences Agro modelaram, para cada país, a fração de fósforo disponível no solo que é derivada do uso de fertilizante mineral de fósforo. Eles também examinaram as mudanças nesses números ao longo do tempo, começando em meados do século XX. Publicados na Nature Geoscience , seus resultados mostram que, em 2017, cerca de 50% do fósforo disponível no solo mundial em sistemas agrícolas vem do uso de fertilizantes de fósforo mineral.

No entanto, esses dados globais escondem diferenças dramáticas entre as regiões. Enquanto a Europa Ocidental, a América do Norte e a Ásia estão situadas acima de 60%, a América do Sul e a África estão em torno de 40% e 30%, respectivamente. Esta descoberta ressalta que os sistemas agrícolas são extremamente dependentes de fertilizantes minerais fosfatados.

O estudo destaca a importância de acelerar a transição agroecológica no Norte Global, cujos países devem preservar a fertilidade adquirida do solo e melhorar o fluxo de efluentes agrícolas e urbanos para o solo. Os recursos remanescentes da rocha fosfática devem ser destinados ao Sul Global, especialmente aos países africanos, cujos solos permanecem deficientes em fósforo, realidade que limita a produção agrícola.

O fósforo ocorre naturalmente nos solos, mas seus níveis e disponibilidade relativa variam de acordo com a região global e o tipo de solo. Desde a década de 1950, o uso de fertilizantes com fósforo mineral aumentou o fósforo disponível no solo e, portanto, os rendimentos agrícolas. No entanto, esses fertilizantes são criados por meio da mineração e processamento químico de fosfato de rocha, um recurso natural não renovável distribuído de forma desigual pelo mundo. Por exemplo, 70% do fosfato de rocha está no Marrocos, enquanto quase nada se encontra na Europa. Além disso, a transformação do fosfato de rocha libera grandes quantidades de poluição.

Os pesquisadores concordam que, nas taxas atuais de extração, provavelmente atingiremos o pico de fósforo (o ponto de produção máxima de recursos) até 2050. Isso provavelmente levará a um aumento nos preços dos fertilizantes e a maiores tensões geopolíticas. Diante desse cenário, é essencial esclarecer como os padrões passados ??e presentes de uso de fertilizantes minerais com fósforo afetaram a dependência dos sistemas agrícolas atuais desse recurso finito.

Os cientistas do INRAE ??e da Bordeaux Sciences Agro decidiram, portanto, quantificar a porcentagem de fósforo disponível no solo proveniente de fertilizantes minerais, definida como a assinatura antropogênica do fósforo no solo. Eles desenvolveram um modelo para simular padrões específicos de cada país de fósforo disponível no solo em sistemas agrícolas em todo o mundo para o período de 1950 a 2017. Essa abordagem utilizou dados sobre estoques de fósforo disponível no solo, rendimentos de colheitas , uso de fertilizantes minerais, números de gado e comércio internacional. Os cálculos foram baseados no solo agrícola médio de um país, que foi definido pelo uso de pastagens e culturas de cada país dentro de sistemas agrícolas com níveis variados de intensificação.

Globalmente, a assinatura antropogênica do fósforo é de cerca de 47% (±8%), o que sugere que, atualmente, aproximadamente metade da fertilidade do fósforo no solo é atribuível ao uso de fertilizantes minerais. Esse resultado reflete a intensificação dos sistemas agrícolas ocorrida em todo o mundo. De fato, muitos países dependem fortemente de fertilizantes sintéticos desde a década de 1950.

Este trabalho destaca as fortes disparidades espaciais e temporais em como diferentes países são dependentes de fertilizantes minerais fosfatados. As assinaturas antropogênicas de fósforo aumentaram acentuadamente na Europa Ocidental e na América do Norte desde a década de 1950 e ultrapassaram 60% em 2017. Desde a década de 1970, as assinaturas nos países da Europa Ocidental se estabilizaram, graças à diminuição do uso de fertilizantes minerais. O esterco de gado ajudou a atender parcialmente às necessidades de fósforo.

Na Ásia, as assinaturas começaram a aumentar na década de 1970, quando os países da região experimentaram a Revolução Verde, alimentada por grandes quantidades de fertilizantes minerais. As assinaturas dos países asiáticos já alcançaram e superaram as dos países da Europa Ocidental. Esse crescimento continua, impulsionado por uma forte dependência perpétua de fertilizantes minerais fosfatados. Em 2017, as assinaturas na América do Sul e Leste Europeu foram menores, em torno de 40%. Finalmente, os países da África e Oceania tiveram assinaturas abaixo de 30%, refletindo o uso mais limitado de fertilizantes minerais historicamente.

Este trabalho destaca que muitos países do mundo são extremamente dependentes de fertilizantes minerais fosfatados para garantir níveis de produtividade agrícola. Os resultados levantam preocupações de que os sistemas agrícolas possam lutar para acabar com sua dependência desse recurso não renovável. Eles também destacam profundas desigualdades na distribuição atual de fosfato de rocha. Os países que adotaram sistemas agrícolas intensivos muito cedo, como os da Europa Ocidental e da América do Norte, aumentaram muito seus níveis de fósforo disponível no solo por meio do uso indiscriminado de fertilizantes de fósforo mineral.

Esses países devem agora manter e aumentar essa fertilidade adquirida usando várias estratégias, incluindo a melhoria da reciclagem de recursos. Eles também devem acelerar sua transição agroecológica, implementando uma série de sistemas mistos de lavoura e pecuária, reduzindo a erosão do solo e utilizando efluentes urbanos. Em contraste, os países africanos historicamente tiveram pouco acesso a fertilizantes minerais de fósforo, embora seus solos sejam frequentemente altamente deficientes em fósforo, o que limita a produção de alimentos e agricultura. Os recursos remanescentes de fosfato natural devem ser distribuídos de forma justa, priorizando os países com maior necessidade para promover a segurança alimentar global.

Os fertilizantes de fósforo mineral aumentaram os rendimentos agrícolas e promoveram a segurança alimentar em vários países. Infelizmente, eles são derivados de fontes não renováveis ??de fosfato de rocha. Além disso, a mineração e o processamento de fosfato de rocha causam danos ambientais. Certos países, como a França, acumularam grandes quantidades de fósforo disponível no solo. Eles agora devem se esforçar para moderar bastante o uso de fertilizantes minerais com fósforo. A realidade é que os rendimentos não sofrerão necessariamente com a ausência de fertilizantes porque as culturas podem recorrer aos estoques de fósforo disponível no solo, dependendo do tipo de solo. Notavelmente, dentro da rotação de culturas, espécies como tremoço branco ou trigo sarraceno podem liberar fósforo que está quimicamente ligado ao solo, aumentando sua disponibilidade para outras culturas.

Além disso, esses países devem trabalhar urgentemente para preservar a fertilidade de fósforo do solo que adquiriram. Notavelmente, eles podem limitar a erosão do solo, usando culturas de cobertura ou reincorporando cercas vivas em paisagens agrícolas e melhorando a reciclagem de matéria orgânica, incluindo efluentes de gado e lodo de estações de tratamento de esgoto.