Les agriculteurs comptent sur les engrais phosphorés pour enrichir le sol et assurer des récoltes abondantes, mais les réserves mondiales récupérables de roches phosphatées, à partir desquels ces engrais sont produits, sont finis et inégalement répartis. Stevens Institute of Technology est le fer de lance d'un effort international pour cartographier le flux mondial de phosphore, dont une grande partie sera absorbée par les cultures, puis mangés et excrétés sous forme de déchets par les animaux et les humains - et relancer les efforts pour récupérer et recycler le nutriment vital.

Dans le numéro d'avril 2019 de L'avenir de la Terre , David Vaccari, directeur du département de droit civil du Stevens Institute, génie de l'environnement et des océans, et sa carte d'équipe qui traitent globalement pour la première fois, et identifier les « points chauds » régionaux où il existe à la fois une demande importante d'engrais, et un potentiel important de récupération du phosphore à partir des déchets animaux et humains.

"Idéalement, les 45 millions de tonnes d'engrais phosphorés chaque année seraient entièrement réutilisées, et nous récoltions leur potentiel maximum pour soutenir la production alimentaire, " a déclaré Vaccari. " Ce travail est une étape vers la compréhension de la façon d'y arriver. "

L'équipe de Vaccari, y compris des chercheurs de Chine, Australie, Canada, Suède, et Pays-Bas, ont combiné des ensembles de données récemment développés pour cartographier la production agricole mondiale ainsi que les niveaux de population humaine et animale. Ils ont ensuite divisé la planète en une grille de blocs de 10 kilomètres de large, permettant des informations locales détaillées avec un aperçu sans précédent des flux de phosphore mondiaux qui relient le mondial au local, niveau exploitable. « Dans un domaine où le manque de données bien intégrées a souvent entravé la planification locale et régionale, cette carte mondiale est une percée clé, " dit Vaccari.

L'équipe montre qu'il existe d'importantes opportunités inexploitées pour le recyclage du phosphore. Quelque 72 pour cent des terres cultivées avec une production importante de fumier à proximité, et 68 pour cent des terres cultivées avec des populations humaines importantes à proximité, se trouvent dans des régions fortement dépendantes des importations de phosphore, y compris de larges pans de grandes économies émergentes telles que l'Inde et le Brésil. L'étude identifie également des excédents importants de déchets riches en phosphore dans une grande partie de l'Asie, L'Europe , et les États-Unis, suggérant que les économies en développement et développées pourraient bénéficier d'un recyclage accru.

« Si nous voulons prendre au sérieux le recyclage du phosphore, ce sont les endroits où nous allons en avoir le plus pour notre argent, " dit Vaccari.

Les résultats montrent également qu'au moins cinq fois plus de phosphore est contenu dans le fumier animal que dans les déchets humains, suggérant que les exploitations d'élevage sont une cible abondante pour les efforts de recyclage. Près de la moitié des terres agricoles du monde - environ 12 pour cent de la masse continentale de la planète - sont co-localisées avec des exploitations d'élevage riches en fumier, suggérant que dans de nombreuses régions, le fumier pourrait être appliqué directement aux champs, ou transformés à l'aide de biodigesteurs pour extraire le phosphore pour un transport efficace et économique vers les fermes.

Premier auteur Steve Powers, un chercheur de la Washington State University qui a conçu l'étude, cherche maintenant à savoir exactement quelle quantité de phosphore peut être récupérée à partir des déchets animaux et humains, et identifier d'autres opportunités pour une utilisation plus efficace du phosphore. « Si nous pouvons recycler davantage de ces déchets de phosphore disponibles localement dans l'agriculture, nous pourrions être en mesure de l'éloigner des points de fuite tout en réduisant notre dépendance à l'égard des futures importations d'engrais et de l'exploitation minière, " dit Pouvoirs.