Die moderne Landwirtschaft wird durch eine stetige Versorgung mit Düngemitteln unterstützt. Einer der Hauptbestandteile von Düngemitteln, Phosphor, geht jedoch zur Neige, was Landwirte auf der ganzen Welt unter Druck setzt und finanziell belastet. Jetzt, da der Krieg in Europa zusätzliche Versorgungsunterbrechungen verursacht, können abnehmende Phosphorvorräte die Fähigkeit der Welt gefährden, sich selbst zu ernähren.
Aus Gestein abgebaut und oft großzügig auf Feldern ausgebracht, wird Phosphor in der Landwirtschaft verwendet, um das Wachstum von Pflanzen zu unterstützen. Ein Großteil dieses lebenswichtigen Nährstoffs sickert jedoch von Feldern in nahe gelegene Flüsse, wo es in den Ozean transportiert und schließlich in Tiefseesedimenten begraben wird. Da die leicht abbaubaren Quellen für phosphorreiches Gestein zur Neige gehen, steht die Welt vor einer drohenden Knappheit dieses wichtigen Düngemittelbestandteils.
In einer neuen Studie veröffentlicht in Wissenschaft der gesamten Umweltschlagen die Autoren Andrew Abraham, Postdoktorand an der School of Informatics, Computing, and Cyber Systems der Northern Arizona University, und Chris Doughty, außerordentlicher Professor für Ökoinformatik, eine uralte Lösung für diese globale Krise vor – Wildtiere.
„In der Vergangenheit spielten Tiere wie Wale, Seevögel, Fische und Bären eine Schlüsselrolle dabei, Phosphor aus den Tiefen des Ozeans zurück an Land zu bringen“, sagte Abraham. „Dadurch haben sie gemeinsam diesen Nährstoff in der Biosphäre gehalten und einen fruchtbareren Planeten unterstützt. Heute jedoch haben Artensterben, verringerte Bevölkerungszahlen und die Errichtung von Zäunen und Dämmen diese Nährstofftransportleistung um mehr als 90 Prozent reduziert.“
Ohne Wildtiere, die Nährstoffe um die Erde transportieren, wird der Phosphortransport heute vom Menschen dominiert. Eine ineffiziente Nutzung in der Landwirtschaft führt jedoch zu erheblichen Verlusten im Ozean, wo es weit verbreitet und mit den derzeitigen Technologien nicht wiedergewinnbar ist. Was kann also getan werden, um die menschlichen Phosphorverluste in den Ozean auszugleichen? Diese Studie schlägt eine kreative Antwort vor.
„Durch unsere Forschung konnten wir zeigen, dass wilde Tiere historisch gesehen eine große Menge an Phosphor transportiert haben, die mit anderen wichtigen Strömen wie Staubablagerung und Waldbränden vergleichbar ist“, sagte Abraham. „Wichtig ist jedoch, dass Wildtiere Phosphor in das Land zurückbringen können. Durch die Wiederherstellung miteinander verbundener Tiergemeinschaften können alte Wege der natürlichen Befruchtung wiederbelebt werden, was dazu beiträgt, ein unersetzliches Element zu erhalten.“
„Tiere sind wie ein natürliches Kreislaufsystem für Phosphor“, sagte Co-Autor Joe Roman, Naturschutzbiologe und Forscher an der University of Vermont. „Sie können Nährstoffe durch ihre Kadaver, ihren Urin und ihren Mist transportieren.“
Die Forscher glauben, dass die Leistungen der Tiere nicht nur Düngemittelquellen für die Landwirte schaffen, sondern auch dazu beitragen werden, die Widerstandsfähigkeit der natürlichen Ökosysteme im kommenden Jahrhundert zu erhöhen. Angesichts des Klimawandels und des ökologischen Zusammenbruchs ist dies entscheidend, um die langfristige Gesundheit des Planeten zu gewährleisten.
Doughty, der die Studie mitverfasst hat, glaubt, dass es sogar eine Möglichkeit für ein Phosphorhandelssystem geben könnte, mit dem gemeinsamen Ziel, diesen wichtigen Nährstoff vom Meeresboden fernzuhalten.
„Wenn es billiger oder einfacher ist, in ein Biodiversitätsprojekt zu investieren, das eine bekannte Menge an Phosphor in Ökosystemen zurückhält, könnte ein Land oder Unternehmen in solche Projekte investieren“, sagte er.
Aus früheren Versuchen lernend, stützen die Autoren ihr Handelssystem auf den aktuellen Handelsmarkt für Kohlenstoff. Auf diese Weise könnten Orte entweder direkt von der tierischen Düngung wie Vogelguano profitieren oder indirekt, indem sie weiterhin abgebauten Dünger verwenden und sich auf andere Länder verlassen, um ein Biodiversitätsprojekt zu sponsern, in der Hoffnung, Phosphor in der globalen Biosphäre zu erhalten.
„Phosphor ist ein unverzichtbarer Nährstoff sowohl für menschliche als auch für natürliche Systeme. Ein charakteristisches Merkmal von Tieren ist ihre Fähigkeit, sich zu bewegen und das Land und die Meereslandschaften, durch die sie ziehen, zu verbinden“, sagte Abraham. „Lasst uns Wildtierpopulationen wiederherstellen und die natürliche Phosphorpumpe wiederbeleben, damit wir alle von einer nährstoffreicheren Welt profitieren können.“
Andrew J. Abraham et al, The Sixth R: Revitalizing the Natural Phosphor Pump, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2022). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.155023