El ciclo del fósforo - Los límites de la Tierra VI

El fósforo es un nutriente esencial para los seres vivos porque forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN); así como del ATP y de otras moléculas que tienen o que almacenan la energía química; interviene en la formación y el mantenimiento de los huesos; el desarrollo de los dientes; la secreción normal de la leche materna; la división de las células; la formación de los tejidos musculares; y el metabolismo celular.  Sin embargo, al estar disponible solo en pequeñas cantidades, constituye el principal factor limitante de la producción biológica.

 Este elemento fue descubierto en 1669 por Hennig Brandt. Debido a su alta reactividad, no se encuentra en estado puro sino formando parte de diversos minerales.  La principal reserva de este recurso no renovable es la corteza terrestre.  Más de 30 países extraen rocas de fosfato para usos comerciales, no obstante, solo una docena de ellos acapara el 93% del mercado mundial.  Se utiliza principalmente, en forma de abonos y para la fabricación de detergentes.

La entrada a la cadena alimenticia de este elemento se da gracias a las plantas que lo absorben del suelo en forma de fosfatos a partir de las cenizas volcánicas, o a través de la  meteorización de rocas como la apatita (fosfato tricálcico). 

Las personas y los animales expulsan la mayor parte del fósforo consumido.  Las excretas son derivadas hacia las aguas residuales que, en su mayoría van hacia el mar o se dispersan de cualquier otra manera.  Adicionalmente, la lluvia o el agua de riego pueden arrastrar con facilidad los fosfatos solubles y llevarlos a los sistemas acuáticos. 

Al estar integrado en un ciclo abierto, el fósforo tiene un camino diferente dependiendo del medio en el que se encuentre.  En los sistemas terrestres de agua dulce, el fósforo es normalmente escaso, de modo que al recibir cantidades excesivas, a través de la escorrentía agrícola o de las fuentes de aguas residuales, la calidad del agua se ve seriamente afectada.  La incorporación excesiva de fosfatos en el agua provoca la eutrofización[1], producto del desarrollo masivo de algas y fitoplancton que opaca la superficie del agua y consume el oxigeno necesario para los peces y otros animales acuáticos. Esto acarrea como consecuencia la desaparición de los peces y de la vegetación.  

En el ambiente marino, el fósforo es absorbido por el plancton, que a su vez, sirve de comida a los peces.  Algunas especies de aves (que tienen sus nidos en tierra) se alimentan de peces y devuelven al suelo parte del fósforo por medio de las heces (guano). 

Cuando los organismos mueren, el fósforo se hunde y una pequeña parte va a dar a los sedimentos poco profundos, que son impulsados por las corrientes marinas hacia la superficie, haciéndolo recuperable para el ecosistema.  En estas condiciones el plancton prolifera y al haber alimento, se multiplican los bancos de peces. 

La mayor parte del fósforo, contenido en estos organismos, va al fondo del mar y pasa a formar parte de las rocas que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las sales de fósforo.  Esta realidad, plantea problemas preocupantes para las generaciones futuras debido al agotamiento de las reservas de este elemento.

Entre los años 1950 y 2000, se extrajeron aproximadamente,  mil millones de toneladas métricas de fósforo de las minas. Durante este período, alrededor de 800 millones de toneladas métricas de fertilizantes fueron aplicados a las tierras de cultivo de los cuales se estima que cerca de 250 millones de toneladas métricas terminaron en sistemas acuáticos (lagos y mares) o enterradas en rellenos sanitarios.

Los agricultores utilizan los fertilizantes fosfatados para reponer la cantidad extraída por los cultivos. La agricultura moderna exige prácticamente un suministro permanente de este elemento para mantener la producción.

Alimentar a la humanidad en constante crecimiento, acelerará la tasa de consumo de las fuentes tradicionales de fosfato.  El recurso no se agotará pero habrá un declive de su disponibilidad[2].  Esta situación puede limitar no solo el tamaño de la población en los ecosistemas naturales, sino incluso, la capacidad de nuestras sociedades para producir alimentos.

Los expertos en la materia estiman que las minas de fósforo existentes podrán explotarse entre 60 y 130 años más, indicando que la producción de fósforo declinará en cantidad y aumentará en costos.

El problema del cenit del fósforo puede ser incluso más complejo y difícil que el agotamiento del petróleo. Por fortuna, el fósforo puede ser reciclado pero si lo desperdiciamos, no podremos remplazarlo por ningún otro recurso. 

Los fertilizantes fosfatados se aplican sin regulación, provocando residuos no aprovechables y polución. Lamentablemente, se dilapidan los limitados suministros concentrados de fosfatos que existen.

Es imprescindible que los Estados agrupados alrededor de las instancias internacionales de medio ambiente, como el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), desarrollen con un sentido de urgencia, estrategias de ahorro y eficiencia, como el reciclaje y la devolución de fósforo al suelo para reducir la necesidad de fertilización artificial. 

Si las proyecciones antes mencionadas son correctas, en unas cuantas décadas, la escasez de este elemento puede generar una severa crisis debido a la falta de alimentos y a los precios exorbitantes.  No es difícil imaginar que un escenario como este podría llevar a los países a conflictos geopolíticos.

A nivel local, nuestra agenda sobre política ambiental puede promover, a lo inmediato, iniciativas que permitan la recuperación de una cantidad significativa de fósforo a mediano plazo, mediante el fomento de la agricultura sostenible[3] y a través del desarrollo de infraestructuras para el saneamiento adecuado de las aguas residuales. 

Bibliografía:
El Fósforo en la nutrición. Zonadiet. Recuperado el 11 de marzo de 2012 de: http://www.zonadiet.com/nutricion/fosforo.htm

Fósforo. Wikipedia. Recuperado el 11 de marzo de 2012 de: http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo

Ciclo del Fósforo. Tecnun. Recuperado el 11 de marzo de 2012 de:

Fundación universidad empresa de la provincia de Cádiz, módulo de ecología, 2007

Ante el declive del fósforo para la agricultura. Crisis energética.  Recuperado el 11 de marzo de 2012 de: http://www.crisisenergetica.org/staticpages/index.php?page=20080109123605120

Closing the loop on Phosphorus. Ecosanres. Recuperado el 11 de marzo del 2012 de:


[1] La eutrofización es el enriquecimiento de los sistemas de agua dulce y marina con nutrientes, particularmente de nitrógeno y fósforo.  La eutrofización ha sido una preocupación seria del medio ambiente en gran parte del mundo desarrollado durante los últimos 30 años, y ahora es una preocupación mundial.
[2] Se entiende por disponible, el recurso que podemos obtener a un costo apropiado mediante la tecnología actual.  Los depósitos de fósforo necesita un fácil acceso para la extracción rentable.
[3] Estercolar el suelo ha permitido a la agricultura asiática mantener su productividad durante milenios.

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