La crisi del fosforo

Da almeno trent’anni sentiamo parlare della crisi petrolifera. I media ci hanno informati con dovizia di particolari, a volte ci hanno anche disinformati. Sta di fatto che il petrolio è un bene sostituibile, almeno sul piano energetico. Col sole, con i biocarburanti, col gas, con l’energia eolica, idroelettrica, geotermica o nucleare. Ma c’è un’altra crisi all’orizzonte, la crisi di un bene insostituibile e di cui nessuno parla: il fosforo. Questo elemento è essenziale per la vita in quanto è un componente chiave della maggior parte delle molecole della vita. La comunicazione cellulare avviene attraverso il fosforo (fosforilazione, defosforilazione), le membrane cellulari sono basate sul fosforo (fosfolipidi), gli scambi di energia (Atp) sono basati sul fosforo che è anche un componente chiave del Dna. Le specie animali e gli uomini soddisfano il loro fabbisogno di fosforo attraverso gli alimenti che lo contengono: uova, latte, carne, frutta, vegetali. Le piante, attraverso le radici e grazie all’acqua, prelevano il fosforo dal terreno insieme all’azoto ed al calcio, il CO2 dall’aria e l’energia dal sole. La popolazione attuale del pianeta è di 7 miliardi che salirà a 9 nei prossimi trenta o quarant’anni. Per far fronte al correlato incremento di fabbisogno alimentare si è fatto ricorso all’agricoltura intensiva. Questa, per garantire migliori e più abbondanti raccolti,richiede un forte apporto di fertilizzanti chimici senza i quali non si potrebbe garantire il sostentamento della popolazione mondiale. I fertilizzanti sono essenzialmente a base di azoto, di nitrati e di fosfati a base di fosforo. Di tutto il fosforo immesso nel terreno quale fertilizzante le piante ne utilizzano solo il 15%, il resto rimane inutilizzato e finisce, a causa del dilavamento dei suoli, nei corsi d’acqua e nei laghi. L’eccesso di fosforo nelle acque determina il fenomeno dell’alga blu come la necessità di depurare i fanghi degli impianti di depurazione. Ciò causa un problema ambientale senza precedenti ed un vero e proprio paradosso produttivo: la scarsa assimilazione del fosforo immesso nel suolo da parte delle piante non solo determina uno speco enorme di materiale ma anche un suo uso sempre più massiccio. Ed il fosforo è un elemento molto problematico, costoso e relativamente raro. In natura non esiste allo stato libero, ma si trova sotto forma di fosfato in alcune rocce fosfatiche (apatiti) dalle quali viene estratto tramite un procedimento industriale in forni ad arco. Allo stato elementale è molto instabile e tende all’autocombustione. Per realizzare i fertilizzanti si utilizza per lo più l’acido fosforico che può essere prodotto con tre principali metodi: processo a umido, processo termico e processo del forno a secco. Il processo a umido (acidazione delle apatiti) è di gran lunga la via più comune e l’acido può essere utilizzato nella produzione di concimi fosfatici (DAP, MAP, SPA). L’acido fosforico per processo termico è di una purezza molto superiore ed è utilizzato nella fabbricazione di prodotti chimici di alta qualità, prodotti farmaceutici, detergenti, prodotti alimentari e altri prodotti nonfertilizer. L’ultimo metodo, basato su un forno rotante, è una promettente alternativa per il suo ridotto impatto ambientale e il potenziale di risparmio dei costi.Il fosforo è impiegato anche nella produzione di esplosivi, fiammiferi, fuochi artificiali, fitofarmaci, dentifrici, detergenti e led bianchi. Le miniere di Cina, Stati Uniti, Marocco e Russia coprono il 70% del fabbisogno mondiale pari a 256 milioni di tonnellate (in crescita del 12/15% annuo). Le riserve mondiali di rocce fosfatiche sono stimate in 17 miliardi di tonnellate cui andrebbero aggiunti altri 50 miliardi di tonnellate concentrate però nel Sahara occidentale e fortemente inquinanti data l’alta percentuale di cadmio. Altre riserve sono nei fondali marini e persino sulla luna (Fonte: U.S. GeologicalSurvey 2013). In questo quadro sarà possibile garantire il sostentamento della popolazione, atteso che, secondo la FAO, nel 2050 dovremo raddoppiare l’attuale produzione agricola? Per la fine del secolo si stima che le riserve disponibili (a costi di estrazione ragionevoli) saranno esaurite, nel 2030 si raggiungerà il picco. E su questo scienziati e politici sono d’accordo: si profila una crisi del fosforo che è, si ricordi, un elemento non sostituibile. Come reagire oggi per allontanare la crisi che si profila? In primo luogo razionalizzandone l’utilizzo, atteso che l’80% di fosforo si disperde nell’ambiente e solo il 20% viene utilizzato dalle piante. Un’ipotesi percorribile l’ha formulata il professor Mohamed Hijri dell’Università di Montreal, esperto in genomica ambientale e biodiversità microbica del suolo ed in genetica molecolare, genomica ed evoluzione di funghi micorrizici arbuscolari (AMF). Questi funghimicroscopici, in 450 milioni di anni di evoluzione, si sono specializzati nella ricerca del fosforo per renderlo disponibile alla pianta con le cui radici entra in simbiosi in cambio di nutrimento. E con simbiosi, in questo caso, si intendeun’associazione bidirezionale e reciprocamente benefica chiamata anche micorriza. Normalmente, una radice si procura da sé il fosforo (può assorbire solo la forma solubile). Va in cerca di fosforo, ma solo in quel millimetro di terreno che la circonda. Al di là di quel millimetro la radice non riesce a captarlo. Grazie al fungo, che cresce molto più rapidamente ed è progettato molto meglio per cercare il fosforo e solubilizzarlo e può spingersi oltre la zona sfruttata dalla radice, la pianta aumenta la sua interfaccia col terreno. Il risultato della simbiosi è che è possibile somministrare alla pianta solo il 25% di fertilizzante e questa ne utilizzerà il 90%. Test effettuati su appezzamenti hanno dimostrato la validità della tesi del prof. Hijri. Egli afferma: “La micorriza esiste, funziona, è prodotta in scala industriale e distribuita in tutto il mondo. Il problema è che le persone non ne sono al corrente. Produttori e agricoltori non sono ancora informati della questione.Noi abbiamo una tecnologia che funziona, e che, se usata correttamente, attenuerebbe un po’ la pressione che stiamo esercitando sulle riserve mondiali di fosforo”. Anche la Commissione europea, lo scorso luglio, si è occupata del problema indirizzando al Parlamento, al Consiglio, al Comitato economico ed al Comitato delle regioni una “Comunicazione consultiva sull’uso sostenibile del fosforo” per aprire una riflessione sul problema (vedi allegato). Per quanto riguarda l’Italia, premesso che non possiede giacimenti, al pari degli altri Stati dell’Unione Europea, andrebbero pianificati alcuni interventi, a prescindere dall’ipotizzata indisponibilità futura di fosforo. Andrebbero informati gli agricoltori sulle problematiche del fosforo ed orientati alle colture micorrizate non solo per migliorare i raccolti ma anche al fine di ridurre il consumo e le importazioni di fertilizzanti ed il loro impatto sull’ambiente. Andrebbe valutata la possibilità di inserire nel disciplinare delle produzioni biologiche le colture micorizzate. Andrebbero avviati programmi per il recupero ed il riciclaggio del fosforo, intervenendo anche sul piano normativo per favorire l’utilizzo del materiale riciclato. Andrebbero avviate linee di ricerca e partenariati scientifici per approfondire ed affinare le tecniche di decontaminazione dei fertilizzanti (cadmio, uranio) atteso che le maggiori riserve sono della peggiore qualità e si potrebbero aprire mercati futuri verso l’Ue, vista la nostra vicinanza col Marocco, per perfezionare le tecniche di micorrizazione e gli impieghi ottimali in quanto in alcuni climi ed a certe condizioni la simbiosi consente, a parità di raccolto, di non usare fertilizzanti a base di fosforo.