Wetenschappers luiden de noodklok. We moeten heel snel anders omgaan met fosfor, want anders dreigt een wereldwijde fosforcrisis.

De Nederlandse akkers staan weer vol; het mais schiet omhoog, de korenaren dansen in de wind en de aardappelen wachten geduldig tot ze gerooid worden. Dat de gewassen zo welig tieren, is mede te danken aan fosfor: een mineraal dat onmisbaar is als je voedsel wilt verbouwen. Het bevordert de wortelgroei, is nodig voor de fotosynthese en helpt bij de opname van andere elementen, voedingsstoffen en water. Fosfaat (de chemisch gebonden vorm waarin fosfor in de meeste verbindingen voorkomt) is dus een essentieel mineraal. De meeste grondsoorten bezitten echter een laag fosfaatgehalte en daarom is het – voor een goede oogst – noodzakelijk om fosfor aan de bodem toe te voegen. En dat wordt dan ook op grote schaal gedaan, door die bodem te bemesten met fosfaatkunstmest.

Fossiele lagen
“Die fosfaatmeststoffen worden gewonnen uit fosfaatertsen,” zo vertelt Kimo van Dijk, onderzoeker aan de Wageningen University & Research en één van de auteurs en reviewers van het onlangs verschenen rapport Our Phosphorus Future waarin de dreigende wereldwijde fosforcrisis en mogelijke oplossingen daarvoor tot in detail beschreven staan. “Fosfaatertsen worden – net als bijvoorbeeld aardolie – gewonnen uit fossiele lagen, die zich gevormd hebben doordat dode zeediertjes lang geleden naar de bodem van binnenzeeën zakten.” Daarmee zijn fosfaatertsen – net als bijvoorbeeld de fossiele brandstoffen – eindig: ze raken een keer op. “Hoeveel we nu nog tot onze beschikking hebben, is onduidelijk en hangt ook sterk af van vraag en aanbod en of we recyclen,” stelt Van Dijk. “Alarmisten denken dat we er met ons huidige verbruik nog zo’n 50 jaar mee vooruit kunnen, maar de meststoffenindustrie denkt dat er nog genoeg is voor zo’n 400 jaar. Laten we zeggen dat de waarheid vast in het midden ligt en we er nog zo’n 100 tot 200 jaar mee vooruit kunnen.”

Vieze ertsen
Eén ding is duidelijk: als we op deze voet doorgaan, raken de fosfaatertsen op. Maar in aanloop naar dat doemscenario doemen ook andere problemen op. “Zo zie je bijvoorbeeld een afnemende kwaliteit van de fosfaatertsen die uit de nog overgebleven bronnen gewonnen worden, met lagere concentraties fosfor en hogere concentraties contaminanten. Deze fosfaatertsen zijn ‘viezer’, met bijvoorbeeld cadmium en andere stoffen die je niet in je bodem en voedsel wilt hebben. Deze ertsen moeten dan eerst opgeschoond worden en dat verhoogt de prijs.” Hogere prijzen voor meststoffen bedreigen de voedselzekerheid op sommige plaatsen nu al, omdat fosfaatmeststoffen voor sommige boeren onbetaalbaar dreigen te worden.

Geopolitieke uitdagingen
De prijs van fosfaatmeststoffen kan bovendien vrij gemakkelijk verder opgedreven worden door geopolitieke ontwikkelingen. Zo is zo’n 85 procent van de ons bekende fosfaatreserves te vinden binnen de grenzen van slechts vijf landen, waaronder China, Marokko en Rusland. “In het geval van Europa komt slechts een heel klein deel van de fosfor, ongeveer 10 procent, uit Europa zelf, namelijk uit Finland. Voor de overige 90 procent zijn we afhankelijk van import, bijvoorbeeld uit Marokko en Rusland.” En de afgelopen maanden is pijnlijk duidelijk geworden hoe kwetsbaar je in tijden van conflicten en daarmee samenhangende sancties kunt worden als je voor essentiële grondstoffen afhankelijk bent van anderen. En niet alleen conflicten kunnen soms roet in het eten gooien; in het verleden hebben zowel China als Rusland ook weleens de export van fosfor stilgelegd, omdat hun eigen boeren het hard nodig hadden.

Milieuproblemen
Enerzijds dreigen door schaarste, tegenvallende kwaliteit en geopolitieke uitdagingen dus zowel op korte als lange termijn tekorten te ontstaan, met grote gevolgen voor de voedselzekerheid. “Want nogmaals: zonder fosfor kun je geen voedsel verbouwen.” Maar de fosforcrisis behelst meer dan dat. Anderzijds zien we namelijk ook dat het gebruik van fosfaatmeststoffen op tal van plaatsen tot problemen leidt. “Van de netto import van fosfaat in de EU, accumuleert grofweg de helft in bodems en de andere helft raakt verloren via afvalstromen, in infrastructuur en stortplaatsen. Een kleiner deel van 5 tot 10 procent belandt door af- en uitspoeling van de bodem in oppervlaktewater. Dat is relatief gezien maar een kleine stroom, maar het heeft wel een grote impact op natuur en milieu.” Want die meststoffen wil je daar liever niet hebben. “Het is slecht voor de waterkwaliteit en daarmee ook voor de biodiversiteit. Op sommige plaatsen resulteert het zelfs in een onomkeerbare ecosysteemverandering.” Van Dijk denkt dan bijvoorbeeld aan eutrofiering in de Baltische Zee en vele meren en sloten. “Hier vindt weinig verversing van water plaats en wanneer daar nutriënten zoals fosfaat aan worden toegevoegd vanuit landbouw en afvalwater (zie kader, red.) blijven ze dus ook in dat water hangen. Hierdoor kan het water bijvoorbeeld troebel en zuurstofloos worden, waardoor vissen doodgaan en er een verandering op kan treden in de dier- en plantensoorten die hier van nature voorkomen.”

Naast het uit- en afspoelen van landbouwgronden is er nog een andere manier waarop fosfaat in de natuur kan belanden: via ons huishoudelijke en industriële afvalwatersystemen. “Het fosfaat dat we via onze voeding binnenkrijgen, afkomstig van gewassen van bemeste landbouwgrond, poepen en plassen we weer uit. En zo komt het fosfor in het rioolwater terecht. Afvalwaterzuiveringsinstallaties halen een groot deel van het fosfaat er weer uit, maar naar schatting 10 tot 20 procent ervan, komt uiteindelijk toch weer via het effluent naar het oppervlaktewater in de natuur terecht.”

Recycling
De problematiek is helder: we onttrekken in rap tempo fosfaat aan de toch tamelijk schaarse fosfaatmijnen en gelijktijdig brengen we – onbedoeld – fosfaat op plekken waar we het eigenlijk niet willen hebben. Het is een tweekoppige crisis in wording. Maar het is nog niet te laat om het roer om te gooien, zo benadrukken Van Dijk en collega’s in het recent verschenen rapport dat we hierboven al even aanhaalden. Want als we op deze voet doorgaan, raken de fosfaatmeststoffen op – “We kunnen geen extra fosfaat maken, maar gelukkig wel recyclen.” Uitputting van de fosfaatmijnen is te voorkomen door fosfor te gaan recyclen, iets wat nu eigenlijk nog niet of nauwelijks gebeurt. “Alle fosfor die tot op heden gemijnd is, is gewoon nog op de aarde te vinden,” stelt Van Dijk. “Het kan deze aarde niet verlaten, tenzij je het de ruimte inschiet. Het probleem is echter dat we in het huidige lineaire systeem het fosfaat uit de mijnen halen, maar het vervolgens voortdurend blijven verdunnen. Denk aan accumulatie in landbouwgronden, via lekkages naar het oppervlaktewater en uiteindelijk de zee, en door onder andere slib te verbranden en de assen met fosfaat te storten of vast te leggen in wegen en beton.” Dat moet en kan dus anders. “Want om de nutriënt te kunnen recyclen, het liefst naar de landbouw, wil je deze zo geconcentreerd en schoon mogelijk houden.”

Riool
Maar hoe kunnen we het ‘gebruikte’ fosfaat recyclen en veiligstellen? We zouden kunnen beginnen met het hergebruiken van fosfaat dat mensen via hun uitwerpselen in het rioolwater brengen. “Nutriënten zoals fosfaat worden nu tijdens de zuivering van het afvalwater nog neergeslagen, waardoor slib ontstaat en dat slib wordt in Nederland gewoon verbrand. Zo raken we in ons land meer dan 10 miljoen kilo’s fosfaat kwijt en elders in de wereld is dat niet anders.” Idealiter wil je die fosfaatstromen natuurlijk behouden binnen het voedselsysteem, maar dat blijkt in de praktijk lastig. “Het huidige afvalwatersysteem is centraal georganiseerd waarbij poep en plas gemengd raakt met ander (viezer) huishoudelijk afvalwater, regenwater, maar ook met afvalwater van de garage en het schildersbedrijf om de hoek.” Het resultaat is dat het fosfaat zeer verdund word en vervuild raakt. “In het rioolwater zitten bijvoorbeeld ook zware metalen en medicijnresten, waardoor het lastig is om nutriënten op een veilige en schone manier terug te brengen in de kringloop. Echter is recycling noodzakelijk voor kringlooplandbouw.” Er is wel een oplossing, maar die is tamelijk ingrijpend. “Een gedecentraliseerd afvalwatersysteem, waarbij poep en plas gescheiden ingezameld wordt en waar het MKB niet op kan lozen en ook het regenwater niet in opgevangen wordt.” Zo wordt verdunning en vervuiling voorkomen en kunnen nutriënten gemakkelijker en veiliger gerecycled worden. Bovendien kan beter voorkomen worden dat nutriënten en contaminanten vanuit het riool in de natuur belanden. Het klinkt allemaal echter eenvoudiger dan het is. “Een rioolstelsel kun je niet zomaar aanpassen, daarvoor moet je hele straten openbreken en dat is zeker in grote en historische steden niet haalbaar. Maar bij nieuw te bouwen en te renoveren wijken en flatgebouw is het wel een serieuze optie die gewoon uitgevoerd moet gaan worden. De transitie naar circulaire afvalwatersystemen begint nu!” vindt Van Dijk.

Andere oplossingen
Naast recycling zijn er nog andere manieren om schaarste van fosfaat en andere nutriënten aan te pakken. Denk bijvoorbeeld aan het terugdringen van voedselverspilling. Naar schatting wordt er elk jaar zo’n 931 miljoen ton voedsel weggegooid; als we dat niet hoeven te verbouwen, kan er ook veel fosforverbruik bespaard worden. Een andere belangrijke maatregel is integratie van veeteelt en akkerbouw, waarbij hoogwaardige meststoffen geproduceerd worden uit dierlijke mest en gebruikt worden om gewassen te bemesten in plaats van kunstmest. Daarnaast kun je ook als consument een steentje bijdragen door gezondere dieetkeuzes te maken. “Over het algemeen is het zo dat de productie van plantaardig voedsel minder fosfaat vereist dan de productie van dierlijke producten, bijvoorbeeld vlees.” Maar ook tuineigenaren kunnen de hand in eigen boezem steken en andere keuzes maken om zo hun steentje bij te dragen aan een toekomst waarin fosfaatmeststoffen op grote schaal beschikbaar blijven. “Als je nadenkt over welke meststoffen je in de tuin wilt gebruiken, overweeg dan ook eens je eigen urine te benutten. Zeker als je geen medicijnen gebruikt, kan dat prima. Het beste is om het een paar maanden te laten staan in een afgesloten, zo transparant mogelijke jerrycan, net voor bemesting eenmaal te verdunnen en erna te bewateren met een gieter. Of kies in het tuincentrum in plaats van minerale meststoffen uit de fosfaatmijnen voor organische meststoffen, of in de toekomst als het in de schappen komt voor struviet: een meststof vol met fosfaat en stikstof, wat nu al mondjesmaat uit afvalwater wordt teruggewonnen in Nederland.”

Het is inmiddels al twaalf jaar geleden dat Van Dijk aan de fosforproblematiek begon te werken. En in die twaalf jaar heeft hij best wel wat zien veranderen. “Mensen zijn zich – ook bij de waterschappen en in de landbouw – nu meer bewust van de nutriënten-uitdaging.” Maar tegelijkertijd moet Van Dijk ook concluderen dat het nog tot weinig concrete acties, laat staan effecten, heeft geleid. “Ook kan de conclusie getrokken worden dat dit zo’n complex probleem is dat de markt het niet in zichzelf gaat oplossen. Er is sturend overheidsbeleid nodig om tot een oplossing te komen in de keten en sectoren.” En dat moet niet te lang op zich laten wachten. “De tijd van vrijblijvendheid is voorbij. Fosfaat is een essentieel en niet vervangbaar nutriënt; het moet nu gerecycled worden. Anders is in een tijdsspanne van generaties al dat mooie fosfaat op, raken bodems uitgeput en wordt voedselproductie steeds moeilijker. Zeker bij een afnemende veestapel en verminderen van het mestoverschot, zal de kringlooplandbouw moeten draaien op nutriënten uit compost en menselijke poep en plas. Natuurlijk op een zo veilig mogelijke manier.”