Kampen om fosfor intensiveres

Du tænker sikkert ikke over det, men hver gang du putter mad i munden, tager du del i et storpolitisk magtspil.

Forklaring:
Alt liv kræver fosfor. Verdens fødevarer bliver produceret med hjælp fra fosforholdig gødning, og uden fosfor ville eksempelvis den danske landbrugssektor kollapse inden for ganske kort tid. Heldigvis er fosfor ikke lige nu en mangelvare, og landmændene kan få rigeligt af det til at få alt fra hvede til raps til at vokse – i hvert fald lidt endnu, for der er sorte skyer i horisonten.

Geopolitiske magtkampe

Fosfor kan i fremtiden blive genstand for bitre geopolitiske stridigheder.

Det skyldes for det første, at fosfor er en begrænset ressource, og at 85 procent af verdens fosfor findes i bjergarter i Marokko, Rusland, Kina og USA.

I en verden, som de seneste år har været præget af handelskrige og protektionisme, er det ikke utænkeligt, at kontrollen med en af de vigtigste naturlige ressourcer på Jorden vil blive brugt som et politisk våben til at true andre lande til at makke ret eller blande sig uden om interne nationale anliggender.

Sådan lyder den dystre forudsigelse fra postdoc ved Center for War Studies på SDU André Ken Jakobsson:

– I EU er vi som eksempel især afhængige af, at vi har adgang til fosfor fra blandt andre Rusland og Marokko. Den afhængighed gør os sårbare, for den muliggør, at enkelte lande kan bruge forsyningen af fosfor politisk med en usagt, men ultimativ, trussel om at forkrøble landbrug- og fødevareproduktionen.

– Den samme problemstilling gælder i forhold til Kina, der bevidst benytter handelssanktioner over for lande, der kritiserer Kinas ageren i Hongkong, Taiwan eller over for landets muslimske mindretal. Fordi fosfor er en begrænset ressource, som kun få lande har direkte adgang til, er det et væsentligt element i striden om globale forsyningskæder, hvor lande bliver afhængige af andre lande, som de har store både værdimæssige og sikkerhedspolitiske konflikter med, siger han.

Planter kan ikke gro uden fosfor

Inden vi fortsætter med de geopolitiske skænderier, tager vi lige et kig på, hvorfor fosfor er så hulens vigtigt.

Planter har brug for fosfor for at vokse. Så simpelt er det. Fosfor indgår i en række forskellige biologiske molekyler og processer, herunder opbygningen af arvemasse og i de energiholdige ATP-molekyler, der står for alle biologiens biokemiske processer.

Forskere har siden den biologiske videnskabs fødsel lavet forsøg, hvor de har dyrket planter på kun et minimum af fosfor, og de planter udvikler sig til nogle skrøbelige stakler, der dårligt kan holde sig selv oprejst og slet ikke er i stand til at producere noget, som vi mennesker kan leve af.

Forskere fra SDU har som eksempel lavet nogle forsøg, hvor de viser, hvordan tomatplanter vokser med og uden fosfor. Og der er ekstrem forskel.

Tager vi landmandsbrillen på, er det derfor altafgørende at kunne sprede fosforholdig gødning på markerne, så hveden, majsen, rapsen eller kartoflerne kan vokse sig store og stærke. Samtidig bliver fosforen udvasket fra markerne, så der skal hele tiden mere og mere på. Det er en belastning for landmanden, men selvfølgelig en god forretning for de lande, som sælger fosfor.

– Det er egentlig meget simpelt. Hvis ikke afgrøderne får fosfor, er der intet landbrug. Hele den globale fødevareproduktion er afhængig af fosfor, forklarer lektor Kasper Reitzel fra Biologisk Institut ved SDU.

Verdens miner kan løbe tør

I det geopolitiske magtspil er verdensledere på samme måde som landmændene bevidste om, hvilken betydning fosfor har, hvad det betyder ikke at have adgang til det, og hvad det betyder at sidde på de få af verdens tilbageværende ressourcer.

Selvom ingen kan komme med et præcist tal, vurderer eksperter, at verdens miner løber tør for det dyrebare grundstof i løbet af mellem 50 og 500 år.

Det betyder også, at de fosforproducerende lande allerede nu ser på, hvor meget de har tilbage, og hvor meget de selv skal bruge.

Ingen har krammet på Kina

– De fleste lande er blevet smerteligt bevidste om, at den globale værdikæde kan sprænges, så man pludselig kan stå i en situation, hvor man har brug for noget, som andre sidder på kontrollen med.

– Det så vi eksempelvis i begyndelse af coronakrisen, hvor hele verden havde brug for masker og andre værnemidler, men hvor kun nogle ganske få lande sad på produktionen, siger André Ken Jakobsson.

André Ken Jakobsson uddyber, at kampen om coronaværnemidler repræsenterer en eskalerende konflikt imellem USA og Vesten på den ene side og Kina på den anden side. Mens Vesten i stor stil har forsøgt at åbne verdenshandlen op ved blandt andet at skabe gensidige afhængigheder, har Kina ikke gjort det samme.

Lige nu står blandt andet EU og Danmark derfor i en situation, hvor man må genoverveje strategisk vigtige afhængigheder af Kina, der ikke i samme grad som tidligere er afhængig af Vesten for at holde de kinesiske hjul kørende.

Så er vi tilbage ved hele fosforproblematikken, fordi ingen europæiske statsledere ønsker at være i en situation, hvor hele den europæiske fødevareproduktion og -sikkerhed er afhængig af, at statsministre, præsidenter og premierministre går på listefødder i forhold til at være kritiske over for blandt andet Rusland og Kina.

– I EU er der bred enighed om, at vi skal være strategisk uafhængige af ikke bare Kina, men også andre lande. EU ønsker at oparbejde en europæisk strategisk autonomi på visse kerneområder.

– Det betyder også, at vi er nødt til at finde på løsninger, så vi ikke er afhængige af fosfor, som bliver udvundet fra miner på næsten alle andre kontinenter, bare ikke i Europa, og hvor fire lande sidder på næsten hele den globale produktion, siger André Ken Jakobsson.

Vi har for meget og importerer endnu mere

Her kommer så en twist, der samtidig peger i retning af nogle muligheder for fremtiden:

I Danmark er fosfor ikke en mangelvare de fleste steder. Faktisk har vi for meget af det i eksempelvis Jylland, hvor fosfor bliver udvasket fra markerne og ender i vandløb, søer og nærkystområder.

Det er i sig selv et gigantisk problem, fordi fosfor i vandet får mikroalger i vandoverfladen til at vokse uhæmmet, så de blokerer for Solens stråler, der ikke når ned til bunden, hvor forskellige vandplanter gror. Derudover lever algerne i overfladen ikke evigt, og når de dør, lægger de sig som et kvælende dødt lag henover søbunden, hvor bakterier går amok i tagselvbordet og i den proces suger alt ilt ud af vandet.

Fosfor skal genanvendes

Så store mængder fosfor kan derfor føre til både iltsvind og plantedød ved søbunden, og det går ud over dyrelivet, der skal bruge planterne som både føde og til at gemme sig i. Det er en ond cirkel, som især om sommeren skaber enorme problemer for biodiversiteten i de danske søer, når både dyr og planter dør.

Heldigvis forsøger forskere at gøre noget ved det. SDU samarbejder med Aarhus Universitet og Danmarks Tekniske Universitet om et stort sørestaureringsprojekt, som både har som sigte at genskabe danske søers oprindelige forfatning og samtidig genanvende den overskudsfosfor, som findes i søerne. Projektet er støttet med næsten 20 mio. kr. af Poul Due Jensen/Grundfos Fonden.

– Vi står i en situation, hvor vi mangler fosfor til fødevareproduktionen, men på samme tid har for meget af det i vandmiljøet.

– Det skyldes blandt andet en uholdbar anvendelse af fosfor i vores samfund, og at vi endnu ikke har udviklet en cirkulær økonomi omkring fosfor, så vi kan genbruge den fosfor, som er i systemet, i stedet for at skulle importere fra Marokko og Kina, forklarer Kasper Reitzel.

Overskud i den danske muldjord

Kigger man alene på den mængde fosfor, som ligger i den danske muldjord, men som ikke bliver udnyttet, fordi den ligger så langt nede i jorden, at den er utilgængelig for planter, eller ikke kan udnyttes, fordi den er bundet til forskellige jordpartikler, har vi i Danmark to til fem ton overskudsfosfor for hver eneste hektar landbrugsjord.

Der er forskelle mellem Jylland og Sjælland på grund af forbruget af gylle, men summasummarum er, at planter kun har brug for mellem 20 og 40 kilo fosfor per hektar for at kunne vokse optimalt.

Et af de andre steder, hvor vi i Danmark har meget fosfor, men som vi ikke udnytter i tilstrækkelig grad, er i spildevandsslam.

Spildevandsslam vælter i uudnyttet fosfor

Spildevand fra danske husholdninger og specielt fødevareindustrien er fyldt med fosfor. Problemet er bare, at det ikke lige sådan er til at smide ud på markerne.

Biotilgængeligheden i fosfor fra spildevandsslam kan være meget lav i forhold til biotilgængeligheden af fosfor fra kunstgødning, og da der er begrænsninger på, hvor meget fosfor en landmand må putte på sine marker, vælger han oftest den fosfor, som planterne hurtigst kan udnytte, nemlig fosfat, der findes i industrielt fremstillet gødning, som er afhængig af importeret fosfor.

Derudover kommer problematikken med indholdet af mikroplastik og andre trælse stoffer i spildevandsslam, og så er landmanden vant til industrielt fremstillet gødning, ligesom hans produktionsudstyr er tilpasset netop denne form for gødning.

– En landmand i Danmark må gøde sine marker med 30 kilo fosfor per hektar, og da han i forvejen ofte også gøder sine marker med gylle, fjerner det incitamentet for at putte spildevandsslam på markerne også, fordi der så vil være en masse fosfor på markerne med lav biotilgængelighed. Så vil han hellere købe billig og højeffektiv gødning, forklarer professor Haiyan Qu fra Institut for Grøn Teknologi.

Problematik skal angribes fra flere vinkler

Haiyan Qu forsker i udvikling af teknologier, der kan udvinde fosfor fra blandt andet spildevandsslam. Hun ser to mulige veje at gå for at etablere et bæredygtigt fosfor-økosystem i Danmark.

For det første kan man med lovgivning tvinge eksempelvis industrien og rensningsanlæg til at minimere udledningen ved at pålægge afgifter på fosforudledningen. Det kan dog risikere at give dansk industri en klods om benet i forhold til konkurrenterne på det internationale marked.

En anden mulighed er at udvikle omkostningseffektiv teknologi, der kan omdanne den svært tilgængelige fosfor fra spildevandsslam til lettilgængelig fosfor, som kan sælges til først gødningsproducenterne og derefter landmændene.

Hvis det skal kunne lade sig gøre, skal også gødningsproducenterne være villige til at tage imod den fosfor, som kommer fra spildevandet, og det kræver omlægning af deres produktion, som indledningsvist også vil kræve investeringer i produktionsapparatet.

Løsningerne skal kobles sammen

Alt det er ikke noget, vi kan gøre fra den ene dag til den anden, og det er specielt svært, når fosfor fra blandt andet Marokko stadig er så billig, som den er.

– For at vi kan skabe et bæredygtigt økosystem for fosfor og gøre os uafhængige af andre lande, skal der skrues på mange knapper samtidig. Det gælder både inden for lovgivningen i ikke bare Danmark, men også EU.

– Derudover skal vi have teknologien på plads til at få adgang til noget af den fosfor, som ryger ud med spildevandet. Endelig skal industrien for produktion af gødning også tage imod den fosfor, som kommer fra spildevandet. Alle tingene kan egentlig godt lade sig gøre, men vi mangler nogle led til at koble løsningerne sammen, siger Haiyan Qu.

Netop den holistiske tilgang til at løse fosforproblematikken er, hvad Kasper Reitzel forsøger i et stort forskningsprojekt under navnet RecaP. I projektet har Kasper Reitzel sammen med andre forskere fra SDU fået bevilget en stor pose penge fra Horizon 2020 Innovative Training Network til at ansætte 15 ph.d.-studerende rundt om i Europa. De ph.d.-studerende skal forske tværfagligt i fosforproblematikken.

Nogle kigger på de samfundsmæssige perspektiver som lovgivning og adfærd, mens andre kigger på miljøet, eksempelvis sørestaurering samt spildevandssektoren.

– Det er det første projekt af sin slags, hvor vi her på SDU er koordinator, og det bliver super spændende, fordi vi skal lave forskellige tværdisciplinære kurser.

– Derudover har vi også gang i projekter, hvor vi arbejder på at udvikle filtermaterialer, der kan binde fosfor. Vi angriber problematikken med at være uafhængig af fosfor og samtidig gøre noget godt for miljøet fra næsten alle tænkelige vinkler, siger Kasper Reitzel.

Grafiske illustrationer: Mikkel Larris, SDU Kommunikation
Timelapse-video: Anders Boe, SDU Kommunikation