Prekomerno đubreni vodeni tokovi, osiromašeno zemljište: upotreba fosfora u poljoprivredi stvara dilemu, a sve je počelo pre više hiljada godina. Ovo je potvrđeno analizom objavljenom u publikaciji Globalna i planetarna promena.
Poznato je da je fosfor iz poljoprivrednog đubrenja i otpadnih voda štetan za jezera. Ali ulazak fosfora u vodu takođe doprinosi oskudici ove supstance, koja je neophodna za poljoprivredu.
Međunarodni tim, uključujući Univerzitet u Bernu, sada je napravio rekonstrukciju koliko je fosfora širom sveta isprano iz tla u jezera i tamo uskladišteno tokom poslednjih nekoliko hiljada godina. Istraživači su otkrili značajno povećanje unosa fosfora, što pruža dokaze o veoma ranoj ljudskoj intervenciji u globalnom ciklusu fosfora. U tu svrhu koristili su sedimente koji se nakupljaju na dnu jezera. Kompozicija slojeva im je omogućila da pročitaju šta se dogodilo u prošlosti, slično kao arhiva.
Za svoju studiju, istraživači su konsolidovali analize sedimenata iz 108 jezera širom sveta, zajedno sa timom iz Velike Britanije i Kine. Slojevi uzoraka jezgra koje su istraživali bili su stari i do 12.000 godina. „Ovi podaci su nam omogućili da napravimo globalnu projekciju ulaska fosfora u jezera po prvi put“, kaže stariji autor Martin Grosjean, direktor Oeschger centra za istraživanje klimatskih promena na Univerzitetu u Bernu.
Analiza je otkrila da se unos fosfora u jezera srednje Evrope znatno povećao čak i na početku bronzanog doba, pre oko 4.000 godina. Ozbiljna seča šuma i intenziviranje korišćenja zemljišta desili su se u ovom regionu — uključujući Švajcarsku — u to vreme. To je dovelo do povećane erozije tla i oticanja fosfora u jezera.
„Uočljiva ljudska intervencija u velikim biogeohemijskim ciklusima, dakle, datira iz bronzanog doba i nije tek počela industrijalizacijom“, kaže Grosjean. Istraživači su otkrili sličan porast u drugim regionima na severnoj hemisferi, iako kasnije – pre oko 2.000 godina u Kini, i pre oko 400 godina u Severnoj Americi. Ovo je u korelaciji sa kasnijim početkom rasta stanovništva i intenziviranjem korišćenja zemljišta u ovim regionima.
Međutim, ove ranije promene nisu bile ništa u poređenju sa onim što je došlo kasnije: od 19. veka, istraživači su zabeležili ogroman skok u ulasku fosfora u sedimente – izazvan industrijalizacijom i upotrebom fosfornih đubriva u poljoprivredi.
Godišnji globalni unos fosfora u jezerske sedimente povećao se šest puta u poređenju sa predindustrijskim periodom, sa oko 240.000 tona godišnje na oko 1,5 miliona tona godišnje u današnje vreme. Tokom poslednjih 12.000 godina, ogromni rezervoari fosfora su se nakupili u jezerskim sedimentima širom sveta. Istraživački tim procenjuje da to ukupno iznosi 2,7 milijardi tona.
Ogroman gubitak fosfora iz zemljišta predstavlja dugoročnu pretnju za sigurnost hrane, prema Grosjeanu, jer postoji nedostatak ovog elementa kao hranljive materije za poljoprivredne biljke: nalazi se samo u ograničenim količinama u stenama, ili mora da bude prikupljenih iz kućnih otpadnih voda i poljoprivrednog otpada.
„Visoki nivo unosa fosfora je takođe izuzetno opasan za vodene ekosisteme“, kaže Grosjean, čije se istraživanje fokusira na ciklus hranljivih materija u jezerima. „Posledice su dobro poznate: eutrofikacija, uginuće ribe, toksične alge, gubitak biodiverziteta.“
Ali on takođe može da vidi i pozitivnu stranu u naslagama fosfora: „Izgleda da sedimenti na dnu jezera mogu biti veoma efikasne zamke pod određenim uslovima. Ako je fosfor čvrsto vezan u sedimentima umesto da se rastvara iz njih, onda barem ne može doprineti daljoj eutrofikaciji jezera“. Hemijski uslovi koji moraju postojati u jezeru da bi se obezbedili ostaci fosfora u sedimentu na duži rok su trenutno predmet istraživanja.
