Kun tiedelehti Nature Food julkaisi äskettäin tutkimuksen, jossa arvioitiin Ukrainan sodan vaikutusta ruoan hintaan maailmalla, tulokset hätkähdyttivät.
Jos ennuste osoittautuu todeksi, se lisää sata miljoonaa ihmistä Afrikassa ja Lähi-Idässä aliravitsemuksen piiriin. Nälkäkuolema uhka noin miljoonaa ihmistä, Edinburghin yliopiston tutkimus arvioi.
Ruoan hinnan arvioitiin nousevan 81 prosenttia vuodesta 2021. Hinnannoususta peräti 74 prosenttia johtuisi yhdestä syystä – lannoitteiden kallistumisesta.
Huolestuttava ennuste on muistutus siitä, miten riippuvaista maailman ruoantuotanto on lannoitteista ja miten suuresti lannoitteiden niukkuus heikentää ruokaturvaa etenkin köyhissä maissa.
Lannoitteiden nykyinen kallistuminen on seurausta energian hinnannoususta. Mutta toisenlainen kriisi uhkaa jo lähitulevaisuudessa.
Maapallon ruoantuotanto on riippuvaista mineraalisesta fosforista, jonka esiintymät maapallolla ovat rajalliset. Se on fosforia, jota pitää louhia kivestä. Sitä saadakseen on siis perustettava kaivoksia.
Bou Craan fosforikaivos erottuu selvästi satelliittikuvassa. Kaivos on Länsi-Saharassa kiistellyllä alueella.
Mineraalifosforin tunnetuista esiintymistä 70 prosenttia on Marokossa tai sen hallitsemalla alueella.
Bou Craan fosforikaivos Länsi-Saharassa on niin suuri, että se näkyy avaruudesta. Samoin kuvissa erottuu 98 kilometriä pitkä liukuhihna, joka kuljettaa fosforia Atlantin rannikolle. Kaupungin kaikki asukkaat ovat kaivoksen työntekijöitä.
Länsi-Sahara on kiistelty, sillä alueella elävät sahrawit sanovat alueen kuuluvan heille ja he vaativat Marokkoa poistumaan. Mikä tahansa konflikti alueella näkyy nopeasti fosforin hinnassa.
Suurin fosforia koskeva huoli on kuitenkin sen hupeneminen. Fosfori on toki yksi maailman yleisimpiä alkuaineita, joten se ei sinänsä ole loppumassa.
Helposti hyödynnettävän mineraalifosforin lähteet ovat kuitenkin vähenemässä. Mitä niukemmaksi ne käyvät, sitä jyrkemmin fosforin hinta nousee.
Ongelma fosforin kanssa on, että sen hyötykäytön aste on alhainen.
On arvioitu, että kaikesta maapallon pelloille maailmalla syydetystä fosforista – yli 20 miljoonaa tonnia vuodessa – alle 20 prosenttia päätyy ravinteena ihmiselimistöön.
Suurin osa lopusta 80 prosentista sitoutuu ja varastoituu maaperään muodossa, jossa kasvit eivät kykene sitä käyttämään suoraan.
Osa fosforista huuhtoutuu ulosteiden ja virtsan mukana jätevesilaitoksille. Osa huuhtoutuu eroosion mukana pelloilta vesistöihin.
Koska fosforivarat niukkenevat, sitä sisältäviä lannoitetta olisi opittava käyttämään tehokkaammin.
”Tuoreen tutkimuksen mukaan fosforin käytössä on valtava eriarvoisuus köyhien ja rikkaiden maiden välillä.
Fosforin tehokkaampi käyttö on myös kansainvälisen oikeuden kysymys. Pelloille levitetty fosfori ei nimittäin jakaudu tasaisesti maailman pelloille.
Tuoreen ranskalaisen tutkimuksen mukaan fosforin käytössä on valtava eriarvoisuus köyhien ja rikkaiden maiden välillä. Tutkimus julkaistiin Nature Geoscience -tiedelehdessä.
Läntisessä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa fosforin käyttö on lisääntynyt 1950-luvulta lähtien. Kaikesta niiden maaperästä löytyvästä fosforista 70 prosenttia on mineraalifosforia.
Aasiassa fosforia on alettu käyttää 1970-luvun vihreästä vallankumouksesta lähtien. Sielläkin jo 60 prosenttia maaperän fosforista on mineraaliperäistä.
Etelä-Amerikassa vastaavat luvut ovat 40 prosenttia ja Afrikassa vain 30 prosenttia.
Tämä tarkoittaa sitä, että rikkaat maat ovat nostaneet viljasatojaan käyttämällä valtavasti niukkaa fosforia, mutta afrikkalaiset ovat saaneet siitä tuskin mitään.
Afrikassa on lannoitettu karjanlannalla. Maaosassa on merkittävä osa laiduneläimistä. Kuva on Malawista.
Tehokkainta fosforin käyttöä olisi tutkijoiden mukaan suunnata jäljellä oleva mineraalifosfori Afrikkaan. Siellä se näkyisi välittömästi suurempina satoina.
Eri asia on, toteutuuko tämä. Afrikkalaisilla ei ole nimittäin varaa fosforilannoitteisiin. Miten afrikkalaiset sitten pärjäävät ilman niitä?
Vastaus on, että afrikkalaisten maanviljelys on pitkälti riippuvaista kotieläimistä. Afrikassa on 20 prosenttia maailman nautakarjasta, 27 prosenttia lampaista ja 32 prosenttia vuohista.
Niiden lannan kautta voidaan osa niukasta fosforista kierrättää takaisin viljelyksille. Ilman eläimiään afrikkalaiset kuolisivat nälkään. Fosforin riittävyys Afrikassa nimittäin vain heikkenee.
Fosforia huuhtoutuu maaperästä eroosion mukana. Sitä katoaa Etelä-Amerikassa, Itä-Euroopassa, osissa Kiinaa ja Indonesiaa, mutta erityisesti juuri Afrikassa. Näin arvioi Nature Communications -tiedelehdessä vuonna 2020 julkaistu tutkimus
Maanosa, jossa fosforia on vähiten ja jossa sen tarve on suurin, siis myös menettää vähäistä fosforiaan erittäin nopeasti.
Tutkijoiden mielestä on myös ristiriitaista, että maanviljelys kärsii pahenevasta fosforin puutteesta.maanosassa, jossa on suurimmat fosforivarat.
Länsi-Euroopassa, mukaan lukien Suomi, fosforin käytön tilanne on täysin päinvastainen.
Peltoja lannoitettiin vuosina 1960–1990 kasvien ottoon nähden niin paljon, että nyt fosforin tarve kasvinviljelyssä on vähäistä. Johtava tutkija Perttu Virkajärvi Luonnonvarakeskuksesta vahvistaa, että fosforilannoitteiden käyttö täällä on nykyään selvästi vähentynyt.
”Vaikka fosforia peltoon laitettaisiinkin, se harvoin näkyy suoraan sadon lisäyksenä”, Virkajärvi sanoo.
Maaperään varastoitunut fosfori näkyy sen sijaan vesistöissä, jotka rehevöityvät saadessaan tärkeää ravinnetta.
Vaikka peltojen helppoliukoisen fosforin pitoisuus on laskenut 1990-luvulta lähtien, suomalaisessa peltomaassa on fosforia eri muodoissa niin paljon, että sitä liukenee vesistöihin vielä pitkään.
Lannoitesäkissä lyhenne npk viittaa tuotteen ralkuaineisiin, typpeen, fosforiin ja kaliumiin.
Jos länsimainen maatalous hyödyntäisi vähemmän eläimiä, fosforin tarve vähenisi.
Länsimaissa lihan- ja maidon tuotanto ovat suuria fosforisyöppöjä, koska niissä tarvitaan paljon peltoalaa rehun kasvattamiseen.
Stevensin teknologisen instituutin tutkimuksessa vuodelta 2019 mallinnettiin, miten paljon eläinperäisten elintarvikkeiden tuotanto vaikuttaa maailman fosforin tarpeeseen.
Arvioinnin lähtökohtana oli, että länsimaisessa ruokavaliossa noin 15 prosenttia fosforista tulee eläinperäisistä elintarvikkeista. Mallinnus osoitti, että jos tämä osuus laskisi 11 prosenttiin, mineraalifosforin tarve laskisi jopa 46 prosenttia.
Siinä ei ole kuitenkaan koko totuus. Jos eläinperäisten tuotteiden osuus fosforin saannista laskee alle 11 prosentin, mineraalifosforin tarve alkaa mallinnuksen mukaan taas kasvaa.
”Avain fosforin kierrätykseen on nimenomaisesti eläinten lanta.
Tämä johtuisi siitä, että eläimet eivät enää tuottaisi riittävästi lantaa, joka kierrättäisi fosforia takaisin peltoon. Siksi tarvittaisiin täydennystä mineraalifosforista.
Jos eläintuotannosta luovuttaisiin kokonaan, mineraalifosforista tulisi käytännössä ainoa fosforin lähde. Siihen kohdistuisi nopeasti kova paine, tutkimus vuodelta 2019 toteaa.
Lannankäytön eräs ongelma on se, että karjatalousalueet ovat usein erillisiä viljantuotantoalueista. Suomessakin karjatilat ovat Keski-Suomessa, mutta viljaa viljellään etelässä. Raskaan lannan kuljettaminen ei ole taloudellisesti kannattavaa.
Karjanlantaa ei sitä paitsi hyödynnetä yleensä silloinkaan kun se olisi mahdollista. Tämä ilmenee toisesta Stevensin teknologisen instituutin tutkimuksesta, jossa arvioitiin karjanlannan hyödyntämistä fosforin lähteenä.
Sen mukaan 72 prosenttia maapallon sellaisesta viljelyalasta, jossa on karjantuotantoa lähialueilla, on riippuvaista tuodusta fosforista. Se kertoo, ettei karjanlannan fosforia hyödynnetä. Tällaisia alueita oli etenkin Kiinassa, Intiassa, Brasiliassa ja Yhdysvalloissa.
Lisäksi tutkijat laskivat, että avain fosforin kierrätykseen on nimenomaisesti eläinten lanta. Se sisältää viisi kertaa enemmän fosforia kuin ihmisen ulosteet.
Eläimillä voi olla mutkan kautta olla roolinsa myös siinä, miten saadaan vähennetyksi vesistöjä rehevöittävän fosforin osuus peltomaassa.
Viljan ja vihannesten viljely nimittäin poistaa fosforia varsin vähän. Sen sijaan nurmet käyttävät suomalaisen tutkimuksen mukaan fosforia tehokkaimmin. Ja nurmia on perinteisesti pidetty osana karjataloutta.
”Hehtaari nurmimaata imee maaperästä noin 15–30 kiloa fosforia vuodessa”, sanoo Virkajärvi.
Nurmien ylivoimaisuus fosforin poistajana johtuu siitä, että nurmet ovat monivuotisia toisin kuin viljelykasvit.
Ne aloittavat kasvun jo noin kuukausi ennen kuin kevätviljoja on edes kylvetty. Niillä on enemmän aikaa ottaa maasta fosforia ja siirtää sitä soluihinsa.
Lisäksi niiden juuret ovat tiheämmät ja ulottuvat laajemmalle kuin muiden viljelykasvien juuret, joten ne haravoivat fosforia suuremmalta alueelta.
Nurmien ottama fosfori saadaan muiden kasvien käyttöön karjanlannan mukana, mikä onkin keskeistä luomutuotannossa.
Nurmien määrä alkoi vähentyä 1990-luvulla eläintilojen lopettaessa, mutta 2000-luvulla väheneminen on pysähtynyt ja paikoin jopa kasvanut.
Tämä on hyvä uutinen, sillä nurmien sopiva sijoittaminen vesistöjen äärelle voi vähentää vesistöjen fosforikuormitusta merkittävästi.
