ԱՄՆ-ն կարող է մոտ 40 տարվա ընթացքում սպառել ֆոսֆորի սեփական պաշարները, իսկ ներմուծումից կախվածությունն արդեն ռիսկեր է ստեղծում գյուղատնտեսության համար։ Եվրոպան, Լատինական Ամերիկան և Հարավարևելյան Ասիայի երկրները մեծապես կախված են Չինաստանից և Մարոկկոյից ֆոսֆատների մատակարարումներից։ Գիտնականները զգուշացնում են․ առանց ֆոսֆորի հուսալի հասանելիության անհնար է պահպանել սննդամթերքի արտադրության ներկայիս ծավալները։
Աշխատությունը հրապարակվել է Proceedings of the National Academy of Sciences-ում։
Ֆոսֆորը դասվում է բույսերին անհրաժեշտ երեք հիմնական տարրերի շարքին՝ ազոտի և կալիումի հետ միասին. սա այսպես կոչված NPK համակարգն է։ Պարարտանյութերի արտադրության համար ֆոսֆորի մեծ մասը ստացվում է ֆոսֆատային հանքաքարից, որն արդյունահանվում, մանրացվում և մշակվում է քիմիական նյութերով։ 2025 թվականին ԱՄՆ-ն ֆոսֆատը ներառել է կենսական կարևոր հանքանյութերի ցանկում՝ մատակարարումների հնարավոր խափանումների վերաբերյալ մտահոգությունների պատճառով։
Արկանզասի համալսարանի և Հյուսիսային Կարոլինայի պետական համալսարանի մասնագետների նոր հետազոտությունը ցույց է տվել, որ անհրաժեշտ ֆոսֆորի զգալի մասը արդեն կուտակված է ամերիկյան գյուղատնտեսական հողերում և տարբեր տեսակի թափոններում։
Հետազոտողները վերլուծել են ԱՄՆ-ի 3142 շրջանների տվյալները, ներառյալ 1866 թվականից սկսած տեղեկությունները, և կանխատեսումներ են արել մինչև 2050 թվականը։ Նրանց գնահատմամբ, 1866 թվականից ի վեր ամերիկյան գյուղատնտեսական հողերում պարարտանյութերի տեսքով ներմուծվել է մոտ 145 տերագրամ ֆոսֆոր, կամ 145 մլն տոննա։ 2023 թվականի դրությամբ, վարելահողերում մնացել էր մոտ 52 տերագրամ, իսկ արոտավայրերում՝ ևս 47 տերագրամ։
Միևնույն ժամանակ խնդիրը ֆոսֆորային պարարտանյութերի օգտագործման չափազանց ցածր արդյունավետությունն է։ Ֆոսֆորը արագ կապվում է հողի հետ և դառնում բույսերի արմատների համար անհասանելի։ Գիտնականների գնահատմամբ, պարարտանյութերից ստացված ֆոսֆորի մոտ 80%-ը չի յուրացվում մշակվող կուլտուրաների կողմից։ Դրա մնացորդները կարող են կուտակվել հողում կամ լցվել ջրամբարներ՝ նպաստելով ջրի աղտոտմանը։
Հետազոտողները առաջարկում են անցնել ներկայիս գծային մոդելից՝ հանքաքարի արդյունահանում, պարարտանյութերի արտադրություն, հողի մեջ ներմուծում և նյութի զգալի մասի կորուստ, դեպի շրջանառու համակարգ, որտեղ ֆոսֆորը վերադարձվում է գյուղատնտեսություն։
Վերամշակված ֆոսֆորի աղբյուրներ կարող են դառնալ գոմաղբը, գյուղատնտեսական մշակաբույսերի մնացորդները, կենդանիների ոսկորները, ձվի կեղևը, կեղտաջրերը և կեղտաջրերի տիղմը։ Գիտնականների հաշվարկներով, այս աղբյուրներում դիտարկվող ժամանակահատվածում կուտակված պոտենցիալ վերամշակվող ֆոսֆորի քանակը համարժեք է դաշտեր ներմուծված ֆոսֆորի ծավալի գրեթե 125%-ին։
Սակայն ֆոսֆորի կորզման համընդհանուր եղանակ գոյություն չունի։ Օրինակ՝ խոշոր եղջերավոր անասունների գոմաղբը շատ ջուր է պարունակում, ուստի այն մեծ հեռավորություններով տեղափոխելը տնտեսապես ձեռնտու չէ։ Վերամշակումն ավելի արդյունավետ կլինի այն շրջաններում, որտեղ անասնապահական տնտեսությունները գտնվում են գյուղատնտեսական հողերին մոտ։
Այսպիսի համակարգ ստեղծելու առանձնապես մեծ հնարավորություններ գիտնականները տեսնում են Արկանզասում։ Նահանգի հյուսիս-արևմուտքում ակտիվ զարգացած են թռչնաբուծությունն ու անասնապահությունը, որոնք արտադրում են ֆոսֆոր պարունակող մեծ քանակությամբ թափոններ։ Արևելքում գերակշռում է բրնձի, եգիպտացորենի և սոյայի մշակումը, որը պահանջում է ֆոսֆորային պարարտանյութերի զգալի ծավալներ։
Հետազոտողների կարծիքով, դա պայմաններ է ստեղծում ֆոսֆորի տարածաշրջանային շրջանառու տնտեսության ձևավորման համար, որի դեպքում անասնապահության և այլ ճյուղերի թափոնները կարող են դառնալ բուսաբուծության համար պարարտանյութերի աղբյուր։