Fosfor är avgörande för matsäkerheten, ekosystemets funktion, och mänskliga aktiviteter. Urbanisering och kostförändringar, och särskilt industriell användning av P för kemisk gödselproduktion, har lett till en fallande trend, särskilt de senaste decennierna. En studie publicerad i Naturmat ger några förslag på hur man hanterar denna kritiska fråga samtidigt som man skyddar livsmedelssäkerheten.

Cirka 90% av den globala efterfrågan på fosfatsten är för livsmedelsproduktion. Tillgång till P pressas av befolkningstillväxt, begränsad P -återvinning och återanvändning, och ändliga P -gruvresurser. Förutom åtkomst, nätverkets motståndskraft för P -cykling (det vill säga ett systemattribut som säkerställer kontinuerlig åtkomst av P inom nätverket och är avgörande för hållbar P-hantering) är sårbart för sociala miljömässiga chocker och störningar. För att utrota hunger och uppnå matsäkerhet, det är viktigt att bättre förstå det metaboliska nätverket av P -flöden.

En studie som nyligen publicerades den Naturmat utvärderar utvecklingen av motståndskraften hos P-cykelnätverket i Kina under fyra århundraden (1600-2012), liksom dess underliggande determinanter. "Våra resultat visar att under de senaste decennierna, nätverkets motståndskraft för P -cykeln i Kina har minskat, säger Ali Kharrazi, CMCC -forskare vid avdelningen Economic Analysis of Climate Impacts and Policy. Dr Kharrazi är Marie Curie-forskare vid Ca 'Foscari University och CMCC Foundation Euro-Mediterranean Center on Climate Change in Venice, Italien; hans forskning fokuserar på att undersöka motståndskraften hos livsmedelshandeln under klimatförändringar.

Han säger, "De viktigaste faktorerna bakom denna trend inkluderar tillväxten av matefterfrågan och förändringar av matstrukturen från en blygsam, mestadels vegetariskt baserad kost till en mer komplex kost (det vill säga mer djurbaserade livsmedel med högre P-innehåll). Detta beror på att efter år 2000, urbaniseringen accelererade i Kina och högre levnadsstandard antogs. Skulle denna trend kvarstå, Kinas livsmedelssäkerhet ska bli allt mer sårbar för P-tillgänglighet under socio-miljömässiga chocker och störningar i dess P-cykelnätverk. Dessutom, den P sjunkande trenden som observerats i Kina är definitivt en global trend. "

Motståndskraften i P -cykelnätverket påverkas av människans matbehov/gödningsmedel P -andel:för att möta denna efterfrågan, djurhållnings- och vattenbrukssektorerna utökade sin produktion, därefter öka efterfrågan på jordbruksprodukter som spannmål och bönor och P -gödningsanvändning inom odlingssektorn.

Så, hur kan livsmedelssystem tillgodose den ökande efterfrågan på livsmedel och garantera en hållbar utveckling? Författarna försökte ge några förslag för att öka motståndskraften i P -cykelnätverket samtidigt som man garanterar matsäkerheten.

Det första förslaget är att minska matförlust och matsvinn. Den andra, för att förbättra farm-to-fork-effektiviteten (det vill säga P -produktivitet) i livsmedelskedjor. Möjliga åtgärder på denna aveny inkluderar att sätta vägledningsgränser och standarder för P -gödningsanvändning, främja avancerad teknik för att minska matförlust under livsmedelsbearbetning, och minska matsvinnet genom utbildning och allmänhetskampanjer.

Det tredje förslaget är att minska användningen av gödselmedel. En möjlig åtgärd för att uppnå detta är att utveckla teknik för att förbättra effektiviteten i användning av gödselmedel.

Tillvägagångssätt för att öka användningen av gödningsmedel från högteknologiska lösningar (t.ex. precisionsjordbruk som hydroponik) till ekologiska jordbrukstekniker som syftar till att optimera markförhållandena för att öka P -tillgången på jord. Andra tillvägagångssätt fokuserar på tillsats av mikrobiella ympmedel för att öka P -tillgången på jord. Ett hinder för att sprida dessa tillvägagångssätt är det faktum att de fattigaste länderna i världen kanske inte kan anta dessa alternativ eftersom de inte har nödvändigt kunnande.

Ett alternativ för att minska andelen mineral P -gödningsmedel är att öka P -återvinningsgraden:det finns många andra åtgärder för att återvinna och återanvända P, som att plöja grödorester tillbaka i jorden; kompostering av matavfall; och P -återvinning från avloppsslam, stålframställningsslagg och avloppsvatten.

"P geografisk distribution och tillgänglighet är mycket begränsad, "Förklarar Kharrazi." Det är, faktiskt, finns i få länder, som Marocko, Australien och Kina; andra länder, och särskilt europeiska länder, har inte stora lager av P och importerar detta viktiga kemiska element från andra länder. Ett annat problem är att P inte återvinns tillräckligt:​​Vi använder en ökande mängd gödselmedel inom jordbrukssektorn, men all data indikerar att det nuvarande P-cykelnätverket faktiskt är en enkelriktad resa, där majoriteten av P deponeras direkt i jorden eller släpps ut i fast avfall och vattenförekomster, orsakar kritiska miljöproblem som algblomning och övergödning. Vi bör inte bara förlita oss på P -stenar för att upprätthålla den höga effektiviteten hos P -cykling, men också förbättra nätets motståndskraft genom P -återvinning och P -produktivitetsförbättring i livsmedelskedjor. I vår studie, vi föreslog några idéer för att lösa detta välkända, kritiskt problem."