Le phosphore est un élément essentiel qui est contenu dans de nombreux composés cellulaires, comme l’ADN et le transporteur d’énergie ATP. Toute vie a besoin de phosphore et les rendements agricoles sont améliorés lorsque le phosphore est ajouté aux plantes en croissance et à l’alimentation du bétail. Par conséquent, il est utilisé dans le monde entier comme engrais – et joue un rôle important dans la satisfaction des besoins alimentaires de la planète.

Pour que nous puissions l’ajouter, cependant, nous devons d’abord l’extraire sous une forme concentrée – et l’approvisionnement provient presque exclusivement des mines de phosphate du Maroc (avec des quantités beaucoup plus faibles provenant de Chine, des États-Unis, de Jordanie et d’Afrique du Sud). Au sein du Maroc, la plupart des mines se trouvent au Sahara occidental, une ancienne colonie espagnole qui a été annexée par le Maroc en 1975.

Le fait que plus de 70% de l’approvisionnement mondial provienne de ce seul endroit est problématique, d’autant plus que les scientifiques nous avertissent que nous approchons du « pic de phosphore », le point où la demande commence à dépasser l’offre et où l’agriculture intensive ne peut plus continuer à fournir les rendements actuels. Dans le pire des cas, les réserves exploitables pourraient être épuisées en seulement 35 ans.

Alors, que se passe-t-il – et à quel point il faut s’inquiéter ?

Les limites naturelles

Dans la nature, le phosphore n’existe que lié à l’oxygène, on parle alors de phosphate. C’est sous cette forme qu’il est exploité. Les chimistes peuvent enlever les oxygènes qui lui sont liés pour obtenir du phosphore blanc élémentaire, qui brille dans le noir, mais il est si instable qu’il s’enflamme spontanément lorsqu’il est exposé à l’air.

Le phosphate diffuse facilement dans le sol ou l’eau et peut être absorbé par les cellules. Lorsque le phosphate rencontre du calcium ou du fer libre, ils se combinent pour donner des sels hautement insolubles.

Dans la première moitié du 19ème siècle, Justus von Liebig a popularisé la loi du minimum pour l’agriculture, qui stipule que la croissance est limitée par la moindre ressource disponible. On s’est vite aperçu qu’il s’agissait souvent d’une forme de phosphore.

En conséquence, les os – composés principalement de calcium et de phosphate – des anciens champs de bataille ont été déterrés pour être utilisés en agriculture. Le guano, grande accumulation de fientes d’oiseaux, contient également de fortes concentrations de phosphore et était utilisé pour fertiliser les cultures. Mais les réserves de ce produit se sont rapidement épuisées. Comme la demande a augmenté, il a fallu exploiter des mines à la place.

Mais cet engrais phosphaté inorganique appliqué est très mobile et s’infiltre dans les cours d’eau. En outre, les roches phosphatées s’altèrent et finissent par être emportées dans l’océan où elles se déposent sous forme de phosphate de calcium ou sont absorbées par des organismes marins qui finissent également par se déposer au fond de l’océan lorsqu’ils meurent. Par conséquent, le phosphore terrestre ne disparaît pas vraiment, mais il peut se déplacer hors de notre portée.

Le gaspillage naturel

Pour compliquer encore les choses, même le phosphore que nous pouvons utiliser est largement gaspillé. Sur le phosphore extrait comme engrais, seul un cinquième atteint les aliments que nous mangeons. Une partie est lessivée et une autre est liée au calcium et au fer dans le sol. Les racines de certaines plantes ont la capacité d’extraire ce dernier, mais pas en assez grande quantité pour le récupérer en totalité.

En plus de ces formes inorganiques, le phosphate est également converti en composés cellulaires, créant du phosphore lié organiquement, comme les phospholipides ou le phytate. Après la mort d’un organisme, ces composés organiques du phosphore doivent être ramenés à la forme phosphate utilisable. La quantité de phosphore lié à des composés organiques présente dans les sols dépend du nombre et de l’activité des organismes qui peuvent le faire.

Les sols agricoles sont généralement riches en phosphore inorganique alors que dans les écosystèmes non perturbés, tels que les forêts et les pâturages à long terme, le phosphore lié à des composés organiques domine. Mais les terres agricoles sont souvent appauvries en phosphore lors de la récolte et des pratiques de gestion des terres comme le labourage, d’où l’ajout d’engrais contenant du phosphate.

Épandre le fumier et éviter le travail du sol sont des moyens d’augmenter l’abondance microbienne dans le sol – et donc de garder plus de phosphore sous une forme liée à l’organique.

Les risques du pic de phosphore peuvent être contrés par quelques solutions simples. Manger moins de viande est un début car d’énormes quantités sont utilisées pour élever du bétail pour la viande. Il y a fort à parier que les rendements agricoles sont limités par la disponibilité du phosphore et qu’ils seront encore plus tendus à mesure que la population mondiale augmentera.

Les humains sont eux-mêmes gaspilleurs de phosphore, car la plupart de ce que nous absorbons repart directement. Heureusement, des technologies ont été développées pour extraire le phosphore des eaux usées, mais elles sont actuellement trop coûteuses pour être pratiques.

Le pic de phosphore ne signifie pas que le phosphore va disparaître, plutôt que les réserves avec des concentrations élevées exploitables s’épuisent. Au contraire, nous augmentons les concentrations de fond de phosphore et l’ajoutons au fond des océans. Une utilisation plus durable du phosphore nécessite une meilleure appréciation et une meilleure compréhension des nombreux organismes qui composent les sols – et du rôle qu’ils jouent dans la distribution du phosphore – ou nous pourrions ne plus être en mesure de nourrir le monde à un prix abordable.