Le phosphore est essentiel en agriculture pour maintenir des niveaux de production plus élevés, où il est appliqué comme engrais. Certaines régions du monde connaissent des taux de croissance démographique élevés, ce qui signifie que plus de phosphore sera nécessaire pour produire une quantité croissante de nourriture nécessaire au cours des prochaines décennies. Une nouvelle étude—« Global phosphorus supply chain dynamics:Assessing regional impact to 2050 »—publiée dans la revue scientifique Sécurité alimentaire mondiale , qui a été entreprise à l'Université de Stockholm, Suède, Université d'Islande, Islande, et l'Institut de technologie de Blekinge, Suède, montre que les régions du monde à fort taux de croissance démographique sont aussi celles qui présentent le plus grand déficit d'approvisionnement en phosphore. L'étude quantifie également l'impact environnemental d'un scénario de statu quo dans la chaîne d'approvisionnement en phosphore jusqu'en 2050 et identifie des taux alarmants de pollution et d'émissions de gaz à effet de serre associés à l'approvisionnement en phosphore.

Presque tous nos engrais phosphatés proviennent de l'extraction et du traitement de la roche phosphatée (PR) et seule une poignée de pays produisent et exportent ce minerai. Les pertes le long de la chaîne d'approvisionnement du phosphore (P) ont été estimées dans la littérature à environ 80-90%. À la fois, la croissance démographique mondiale devrait faire augmenter la demande alimentaire de plus de 50 % d'ici 2050, notamment en Amérique latine et Caraïbes (LAC), Asie du Sud (AS) et Afrique subsaharienne (ASS) . Bien qu'étant une ressource vitale dans la production alimentaire, P est également un polluant clé dans les plans d'eau, où il peut provoquer une eutrophisation. Le traitement des RP est également un processus énergivore, qui utilise des quantités importantes d'eau et produit de grandes quantités de phosphogypse (PG), un sous-produit toxique et radioactif.

"La plupart de l'attention dans la littérature a été sur la suffisance des réserves mondiales de phosphore. Cependant, la demande de phosphore est inégale d'une région à l'autre, il était donc important d'évaluer quelles régions ont besoin de plus de phosphore et ce que cela signifie en termes de sécurité alimentaire. Une autre contribution précieuse de cette étude est que nous avons quantifié les impacts environnementaux et climatiques négatifs de la chaîne d'approvisionnement du phosphore au niveau mondial et régional. Nos résultats indiquent une fois de plus la nécessité de boucler la boucle en ce qui concerne le phosphore et de réduire son utilisation grâce à des pratiques agricoles plus durables », déclare Claudiu Eduard Nedelciu, chercheur au Département de géographie physique et auteur principal de l'étude.

L'étude, qui fait partie d'un projet de recherche européen plus vaste, Adaptation à une nouvelle réalité économique (adaptecon.com), constaté que BAC, SA et ESEA conduiront à l'augmentation de la consommation de P au cours des prochaines décennies. Étonnamment, L'ASS n'a pas tenu compte d'une augmentation significative de l'exigence en P jusqu'en 2050, malgré le développement de la plus forte croissance démographique au cours de la période. Cela est dû aux niveaux historiquement bas d'application d'engrais dans la région, mais pose de sérieuses questions sur la sécurité alimentaire, car cette partie du monde concentre la plupart des personnes sous-alimentées dans le monde. Toutes les régions menant l'augmentation des besoins en P étaient également des régions fortement dépendantes des importations de phosphate et donc vulnérables aux flambées de prix et aux ruptures d'approvisionnement.

"La faim augmentera dans les régions du monde où le phosphore fait défaut, à moins que des mesures ne soient prises par les gouvernements et les institutions internationales pour sécuriser les importations", Aid Prof. Kristin Vala Ragnasdottir de l'Université d'Islande, co-auteur de l'étude.

Les résultats les plus frappants étaient peut-être liés à l'impact de la chaîne d'approvisionnement du P sur l'environnement et le climat. La quantité de P atteignant les plans d'eau va plus que tripler en Afrique du Nord et en Asie occidentale et doublera en Asie du Sud et en Amérique latine et dans les Caraïbes. Cette tendance sera induite par le ruissellement de P des terres agricoles et c'est un scénario optimiste, car il suppose que les objectifs de traitement des eaux usées à l'horizon 2030 des objectifs de développement durable (ODD) seront atteints dans toutes les régions du monde. Aux taux de ruissellement P actuels et sans mesures de prévention ambitieuses, davantage de zones côtières et de plans d'eau intérieurs sont susceptibles d'être soumis à l'eutrophisation.

"Non seulement l'utilisation efficace du phosphore dans l'agriculture, mais une gestion judicieuse des ressources en phosphore tout au long de la chaîne d'approvisionnement, y compris les effets environnementaux, seront des défis majeurs pour les décennies à venir », a déclaré le professeur Peter Schlyter du Blekinge Technology Institute et co-auteur de l'étude.

L'impact climatique résultant de l'extraction et du traitement du PN doublera en 2050 par rapport à 2000, tandis que la quantité de production de phosphogypse atteindra 500 millions de tonnes/an si aucune amélioration technologique n'est apportée. La production de phosphogypse soulève de sérieuses questions en ce qui concerne son élimination et sa gestion sûres, en raison de sa toxicité et de sa radioactivité. D'autre part, le phosphogyspum peut être une riche source de P à l'avenir, si les progrès technologiques permettront le recyclage sécuritaire du phosphore.