Mänskligt avfall kan vara en obehaglig börda för folkhälsan, men forskare vid University of Illinois ser sanitet som en värdefull aspekt av globala ekosystem och en förbisedd källa till näringsämnen, organiskt material och vatten.

Deras forskning, regisserad av civil- och miljöteknikprofessor Jeremy Guest, redovisas i journalen Naturens hållbarhet .

Människor drar nytta av ekosystemen runt dem – tjänster som ofta blir undervärderade i traditionella ekonomiska system, sa forskarna. Dessa ekosystemfördelar inkluderar saker som skogar som tillhandahåller trä som byggmaterial och naturliga hydrologiska processer som förbättrar vattenkvaliteten.

"I tidigare forskning, vi har visat att mänskligt avfall kan utgöra en potentiellt värdefull källa till näringsämnen och vatten för att förbättra jordbruket, " sa huvudförfattaren John Trimmer, en civil- och miljöingenjörsstudent. "I den nya studien, vi utökar detta koncept och försöker hitta kopplingar mellan ekosystemtjänster och återvinning av näringsämnen, vatten och organiskt material från sanitetssystem – definiera och analysera sedan livskraften för vägar genom vilka de återvunna resurserna ytterligare kan förbättra ekosystemtjänsterna."

Forskarna fann att mellan 2000 och 2018, det var över 56, 000 publicerade studier som diskuterade sanitet och återvinning av resurser och cirka 36, 000 på ekosystemtjänster; av dessa, 155 diskuterade kopplingarna mellan de två områdena.

Teamet identifierade sex viktiga ämnen för återvinning av resurser och sanitet som tas upp i de publicerade studierna:rening av avloppsvatten, återanvändning av avloppsvatten, naturliga eller konstruerade våtmarker, återvinning av näringsämnen och kol, dagvatten återanvändning och reglering, och energiåtervinning.

"Vi identifierade sedan de vägar där de återvunna resurserna och ekosystemtjänsterna kan leda till något av direkt samhälleligt värde, " sa Trimmer. "T.ex. näringsämnen som återvinns från en avloppsanläggning kan appliceras på jordbruksmark för att öka livsmedelsproduktionen."

Studien beskriver 17 potentiella ekosystemtjänster som görs tillgängliga från näringsämnena, vatten och organiskt material som återvinns från sanitetssystem som betjänar mänskliga befolkningar. Dessa inkluderar vattenrening, näringsämnescykler, livsmedelsförsörjning och klimatreglering, till exempel.

"Den praktiska genomförbarheten av potentiella kopplingar är svår att definiera i detta konceptuella skede, men de kommer att vara starkt beroende av lokala omständigheter såsom markförhållanden, klimat, gödsel- och energimarknader, vattenresurser och sociokulturella normer, " sa Trimmer. "Men, vi började undersöka några kritiska frågor relaterade till lokaliseringen av återvinningsbara resurser och ekosystem, sanitets- och återvinningsteknik och finansieringsmekanismer."

"Miljöfrågor som förlust av biologisk mångfald och klimatförändringar blir allt mer framträdande i allmänhetens ögon och folk vill nu veta vad vi, som ett samhälle, ska göra åt dem, sa Daniel Miller, en naturresurs- och miljövetenskapsprofessor och studiemedförfattare. "Vår forskning pekar på den outforskade aspekten av sanitet och hur det kan bidra till att lösa sådana problem. Vi tänker vanligtvis på sanitet som att försämra miljön, men vi hittar sätt att det faktiskt kan hjälpa till att förbättra det samtidigt som det ger fördelar för människor."