인은 지구상에서 생명을 유지하는데 필수적이며 우리는 낮게 달리고있다.

DNA와 같은 많은 세포 화합물에 포함되어 있는 필수 요소입니다. 에너지 캐리어 ATP. 모든 생명에는 인이 필요하며, 성장하는 식물과 가축의 식단에 인이 첨가되면 농업 수확량이 향상됩니다. 결과적으로 이는 전 세계적으로 비료로 사용되며 전 세계의 식량 요구 사항을 충족하는 데 중요한 역할을 합니다. 대화

그러나 이를 추가하려면 먼저 농축된 형태에서 추출해야 하며 공급은 거의 전적으로 다음에서 나옵니다. 모로코의 인산염 광산 (중국, 미국, 요르단, 남아프리카공화국에서 훨씬 적은 양이 나옵니다). 모로코 내 대부분의 광산은 서부 사하라1975년 모로코에 합병된 옛 스페인 식민지.

사실 그 전 세계 공급량의 70% 이상 특히 과학자들이 우리가 접근하고 있다고 경고함에 따라 이 단일 위치에서 오는 것은 문제가 됩니다. "피크 인", 수요가 공급을 초과하기 시작하는 시점이며, 집약적 농업 계속할 수 없다 현재 수익률 제공. 최악의 경우, 채굴 가능한 매장량은 다음과 같이 고갈될 수 있습니다. 35년 정도.

그렇다면 무슨 일이 일어나고 있으며 얼마나 걱정해야 할까요?

자연적 한계

자연계에서 인은 산소와 결합된 상태로만 존재하는데 이를 인산염이라고 합니다. 이런 형태로 채굴됩니다. 화학자들은 결합된 산소를 제거하여 어둠 속에서 빛을 내는 백린 원소를 얻을 수 있지만 너무 불안정해서 공기에 노출되면 자연적으로 발화합니다.

인산염은 토양이나 물을 통해 쉽게 확산되며 세포에 흡수될 수 있습니다. 인산염이 유리 칼슘이나 철과 만나면 결합하여 불용성이 높은 염을 생성합니다.


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19세기 전반에 유스투스 폰 리비히(Justus von Liebig)가 대중화했습니다. 최소의 법칙 농업의 경우, 최소한의 가용 자원으로 인해 성장이 제한된다는 주장입니다. 이것이 종종 인의 일종이라는 사실이 곧 발견되었습니다.

그 결과, 주로 칼슘과 인산염으로 구성된 뼈를 오래된 전쟁터에서 발굴하여 농업에 사용했습니다. 구아노, 새 배설물이 많이 축적되어 있으며 또한 고농도의 인을 함유하고 있으며 작물을 비료로 사용했습니다. 그러나 이것의 공급은 곧 고갈되었습니다. 수요가 증가함에 따라 대신 공급품을 채굴해야 했습니다.

그러나 이 적용된 무기 인산염 비료는 이동성이 뛰어나고 수로로 침출됩니다. 또한, 인산염 암석은 풍화 작용을 거쳐 궁극적으로 바다로 씻겨 내려가 인산칼슘으로 침전되거나 해양 생물이 흡수하여 결국 해양 생물이 죽을 때 해저에 침전됩니다. 결과적으로, 육상 인은 실제로 사라지지는 않지만 우리가 도달할 수 없는 곳으로 이동할 수 있습니다.

자연적인 낭비

문제를 더욱 복잡하게 만드는 것은 우리가 사용할 수 있는 인조차도 대부분 낭비된다는 점입니다. 비료로 채굴된 인 중에서 XNUMX분의 XNUMX은 우리가 먹는 음식에 도달한다. 일부는 침출되고 일부는 토양의 칼슘과 철분에 결합됩니다. 일부 식물 뿌리는 후자를 추출할 수 있는 능력을 가지고 있지만, 모든 것을 회수할 만큼 충분한 양은 아닙니다.

이러한 무기 형태 외에도 인산염은 세포 화합물로 변환되어 다음과 같은 유기 결합 인을 생성합니다. 인지질 or phytate. 유기체가 죽은 후, 이러한 유기 인 화합물은 사용 가능한 인산염 형태로 반환되어야 합니다. 토양에 유기적으로 결합된 인이 얼마나 존재하는지는 이를 수행할 수 있는 유기체의 수와 활동에 따라 달라집니다.

농업 토양은 일반적으로 무기 인이 풍부한 반면, 숲이나 장기 목초지와 같이 교란되지 않은 생태계에서는 유기 결합 인이 지배적입니다. 그러나 농경지는 수확과 쟁기질과 같은 토지 관리 작업 중에 인이 고갈되는 경우가 많으므로 인산염 함유 비료를 추가합니다.

거름을 뿌리고 경작을 피하는 것은 토양에 미생물의 풍부함을 증가시켜 더 많은 인을 유기적으로 결합된 형태로 유지하는 방법입니다.

인 피크의 위험은 몇 가지 간단한 해결책으로 대응할 수 있습니다. 사육에 막대한 양의 고기가 사용되므로 고기를 적게 먹는 것이 시작입니다. 고기용 가축. 농업 수확량은 인 가용성에 따라 제한되며 세계 인구가 증가함에 따라 더욱 늘어날 가능성이 있습니다.

인간은 우리가 섭취하는 대부분의 인이 다시 곧바로 배출되기 때문에 인을 낭비합니다. 다행스럽게도 기술이 개발되어 하수에서 인을 채굴하다, 그러나 현재로서는 너무 비싸서 실용적이지 않습니다.

인 피크는 인이 사라지는 것을 의미하는 것이 아니라, 채굴 가능한 고농도의 매장량이 고갈되고 있음을 의미합니다. 대신에 우리는 인의 배경 농도를 증가시켜 이를 해저에 추가하고 있습니다. 보다 지속 가능한 인 사용을 위해서는 토양을 구성하는 많은 유기체와 이들이 인 분포에서 수행하는 역할에 대한 더 큰 이해와 이해가 필요합니다. 그렇지 않으면 우리는 더 이상 저렴한 가격으로 세계에 식량을 공급하지 못할 수도 있습니다.

저자에 관하여

Vera Thoss, 화학 강사, 뱅고 대학교

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