Il fosforo è un elemento essenziale contenuto in molti composti cellulari, quali il DNA e l’ATP vettore energetico. Tutta la vita ha bisogno di fosforo, le rese agricole sono migliorate quando il fosforo è stato aggiunto alla crescita delle piante e la dieta del bestiame, di conseguenza, è usato a livello globale come fertilizzante, svolge un ruolo importante nel soddisfare le esigenze alimentari del mondo.
Il fosforo per il nostro fabbisogno deve essere estratto dalla forma concentrata, la fornitura proviene quasi esclusivamente da miniere di fosfati in Marocco (con quantità molto più piccole provenienti dalla Cina, gli Stati Uniti, Giordania e Sud Africa).
La maggior parte delle miniere in Marocco, sono in Sahara Occidentale, ex colonia spagnola che fu annessa dal Marocco nel 1975. E’ problematico che oltre il 70% della fornitura mondiale provenga da questa singola località, in particolare perché gli scienziati hanno avvertito che ci stiamo avvicinando al “picco del fosforo”, il punto in cui la domanda comincia a superare l’offerta e l’agricoltura intensiva non può continuare a fornire i correnti rendimenti: le riserve estraibili nel peggiore dei casi potrebbero esaurirsi entro un minimo di trentacinque anni, quindi, cosa sta succedendo? Dobbiamo essere preoccupati?
Limiti naturali e “Legge del minimo”
Il fosforo in natura esiste solo legato all’ossigeno, si chiama fosfato, è in questa forma che è estratto. I chimici possono rimuovere gli ossigeni a esso legati per ottenere l’elementale fosforo bianco, che s’illumina al buio, ma è così instabile che s’infiamma spontaneamente per esposizione all’aria. Il fosfato si diffonde facilmente attraverso il suolo o l’acqua, può essere assorbito dalle cellule, quando incontra il calcio o ferro, si combina formando sali molto insolubili.
Justus von Liebig nella prima metà del 19° secolo, ha reso popolare la “Legge del minimo” un principio di agronomia sviluppato da Carl Sprengel nel 1828, afferma che la crescita è controllata non dall’ammontare totale delle risorse naturali disponibili, ma dalla disponibilità di quella più scarsa, un concetto che può essere applicato alla disponibilità di fosforo: le ossa, composte di calcio e fosfato sono state recuperare da vecchi campi di battaglia per essere utilizzate in agricoltura. Il guano contenente elevate concentrazioni di fosforo è stato utilizzato per concimare le colture. Poiché la domanda è aumentata, ora il fosforo deve essere estratto. I terreni agricoli spesso impoveriti di fosforo durante le pratiche di raccolta e gestione del suolo come l’aratura, richiedono l’aggiunta di fertilizzanti contenenti fosfato.
Neutralizzare i rischi di “picco del fosforo”
I rischi di “picco del fosforo” possono essere neutralizzati con alcune soluzioni semplici, come suggerito dallo scienziato Mohamed Hijri:
«L’agricoltura intensiva si basa sull’uso di fertilizzanti chimici. Senza i concimi, non saremmo in grado di produrre a sufficienza per sostentare la popolazione mondiale. Parlando di umani, siamo attualmente in 7 miliardi sulla Terra. In meno di 40 anni, saremo 9 miliardi. E la domanda è piuttosto semplice: abbiamo abbastanza fosforo per nutrire le nostre generazioni future?
Quindi, al fine di comprendere questi problemi, dove troviamo il nostro fosforo? Lasciatemi spiegare. Ma prima, supponiamo solamente di usare il 100% di una somministrazione di fosforo. Solo il 15% di questo 100% va alla pianta. L’85% va perduto. Si immette nel suolo, terminando il suo viaggio nei laghi, aumentando il contenuto di fosforo nei laghi, dando luogo al problema dell’alga blu. Vedrete che qui c’è un problema, qualcosa di illogico. È usato il 100% del fosforo ma, solo il 15% è assorbito dalla pianta. Mi direte che è uno spreco. Sì, lo è! E ciò che è peggiore è che è davvero costoso. Nessuno vuole buttare i propri soldi dalla finestra ma, sfortunatamente, è ciò che sta succedendo oggi. L’80% di ogni razione di fosforo è perduto. L’agricoltura moderna dipende dall’apporto di fosforo. E dato che per farne arrivare il 15% alla pianta, tutto il resto si disperde, siamo costretti a usarne sempre di più.
La soluzione che vi propongo oggi è presente da parecchio tempo, già da prima che le piante fossero presenti sulla Terra, ed è un fungo microscopico, molto misterioso, molto semplice e al contempo estremamente complesso. Subisco il fascino di questo piccolo fungo da ormai 16 anni. Mi ha spinto ad approfondire la mia ricerca e a usarlo come modello per i miei studi in laboratorio.
Questo fungo vive in simbiosi con le radici. E con simbiosi intendo associazione bidirezionale e reciprocamente benefica chiamata anche micorriza. Questa diapositiva illustra i componenti di una micorriza. State guardando una radice di grano, una delle piante più importanti del mondo. Normalmente, una radice si procura da sé il fosforo. Va in cerca di fosforo, ma solo in quel millimetro di terreno che la circonda. Al di là di quel millimetro la radice non riesce a captarlo. Non può proseguire nella sua ricerca di fosforo. Adesso, immaginate questo piccolo, microscopico fungo. Cresce molto più rapidamente ed è progettato molto meglio per cercare il fosforo. Può andare oltre quella zona sfruttata dalla radice per cercare il fosforo.
Non ho proprio inventato nulla; è una biotecnologia che esiste da 450 milioni di anni. E nel tempo, questo fungo si è evoluto e adattato per cercare persino la più piccola traccia di fosforo e per renderla utilizzabile, per renderla disponibile alla pianta. Ciò che vedete qui, nel mondo reale, è una radice di carota e un fungo con i suoi sottilissimi filamenti. Guardando più da vicino, possiamo vedere che il fungo è molto discreto nella penetrazione. Prolifererà tra le cellule della radice, si insidierà, infine, in una cellula e inizierà a costruire una tipica struttura arbuscolare, che aumenterà considerevolmente l’interfaccia di scambio tra la pianta e il fungo. Ed è per mezzo di questa struttura che avrà luogo il vicendevole scambio. È uno scambio vantaggioso per tutti: io ti do il fosforo e tu mi nutri. Una vera simbiosi.
La micorriza esiste, funziona, è prodotta in scala industriale e distribuita in tutto il mondo. Il problema è che le persone non ne sono al corrente. Produttori e agricoltori non sono ancora informati della questione. Noi abbiamo una tecnologia che funziona, e una che, se usata correttamente, attenuerebbe un po’ la pressione che stiamo esercitando sulle riserve mondiali di fosforo.
In conclusione, sono uno scienziato e un sognatore. Questo argomento mi appassiona molto. Se mi chiedeste quale sia il mio sogno di pensionamento, che sarà quando raggiungeremo il picco di fosforo, vi direi che si usi un’etichetta: “Fatto con micorriza” e che i miei figli e i miei nipoti comprino dei prodotti che portino quella dicitura».