Gestion des ressources en engrais phosphaté et sécurité alimentaire

Introduction

La sécurité alimentaire dans le monde dépend de l’utilisation des engrais, et surtout des engrais phosphatés qui sont fabriqués à partir d’une ressource limitée, le minerai de phosphate. L’essentiel des ressources restantes se trouve dans un nombre restreint de pays, ce qui présente des risques sur le plan géopolitique. Le rapport examiné ici expose les différentes utilisations du phosphate et résume des méthodes afin de réduire la dépendance envers les réserves de minerai.

Quel est le rôle du phosphate dans la production alimentaire ?

Le phosphore est un élément chimique qui constitue un nutriment essentiel pour tous les organismes vivants et ne peut être remplacé. Dans l’agriculture moderne, il est fondamental de maintenir un niveau élevé de production dans les systèmes agricoles. Depuis le 20ème siècle, le flux de phosphore dans l’environnement a été multiplié par quatre, tandis que son utilisation produit des denrées alimentaires en quantité suffisante pour répondre à des niveaux élevés de croissance de la population.

La production de denrées alimentaires consommées par une personne qui mange de la viande nécessite environ trois fois plus de phosphate que la production d’aliments pour une personne végétarienne. Toutefois, l’essentiel du phosphate consommé par les animaux se retrouve dans le fumier et reste donc dans l’exploitation agricole pour la production future.

Le phosphate est-il une ressource résiliente ?

L’utilisation des engrais phosphatés s’est intensifiée entre le milieu et la fin du 19ème siècle avec l’utilisation du guano (excréments des oiseaux marins et des chauves-souris) des îles du Pacifique. Auparavant, la farine d’os était utilisée depuis des siècles en tant que source de phosphate. Depuis le 20ème siècle, le phosphore extrait de roches riches en phosphate est la principale source de phosphate pour les engrais et les compléments alimentaires pour animaux.

L’essentiel des gisements de phosphate restants connus est situé en Afrique du Nord (64 %), aux États-Unis (15 %) et en Chine (6 %). Cette concentration de la production dans un nombre restreint de pays et l’emplacement de certains de ces gisements dans des zones de tension géopolitique pourraient perturber l’approvisionnement. La roche phosphatée a été ajoutée à la liste des matériaux critiques en mai 2014.

Bien que les réserves doivent durer pendant plusieurs siècles, la production déclinera à un certain stade et cette baisse de l’approvisionnement doit être gérée. Il faut recourir à des méthodes plus efficaces pour utiliser les engrais et trouver des moyens de récupérer le phosphore qui se perd dans l’environnement à tous les stades de la chaîne de production. La récupération des eaux usées est déjà effective dans de nombreuses régions du monde où il existe des usines de traitement des eaux usées.

Dans quelle mesure le phosphate est-il également un polluant environnemental ?

Seuls 10 à 15 % des engrais utilisés sont absorbés par les cultures ; l’essentiel reste en réserve dans les sols. Une grande partie du phosphate extrait se perd dans l’environnement entre son extraction et son utilisation dans les champs. Ce phosphate se retrouve dans les rivières, les lacs et, au final, dans les océans.

Dans les environnements aquatiques, cet excédent de nutriments peut provoquer une prolifération d’algues et diminuer la biodiversité ; il s’agit d’un processus connu sous le nom d’eutrophisation, qui est provoqué par le phosphore présent dans les rivières et les lacs, mais pas dans les océans, où il est généralement provoqué par l’azote.

Comment la pollution au phosphore peut-elle être gérée ?

L’utilisation agricole efficace des engrais phosphatés et le transfert des terres agricoles aux eaux de surface peuvent être gérés à trois stades différents :

• Gestion des ressources : utiliser la bonne quantité d’engrais au bon endroit et au bon moment ;
• Contrôler ce que l’engrais devient depuis son utilisation dans l’exploitation agricole : gérer l’écoulement des eaux de surface sur les pistes empruntés par les engins agricoles dans les champs et créer des cultures d’engrais vert à l’automne ;
• Protéger les environnements aquatiques : créer des zones humides artificielles, des pièges à sédiments et des barrages, gérer des zones de rives avec des bois et des bandes-tampons de végétation.

Le rejet d’eaux usées des usines de traitement des eaux usées contribue à la présence de phosphore dans les rivières à hauteur de 60 à 80 % et la tendance consiste de plus en plus à le récupérer et à le réutiliser en tant qu’engrais. Les composés de phosphates étaient également un élément essentiel des détergents textiles et pour lave-vaisselle, mais leur utilisation dans les détergents textiles a été limitée par des règlements de l’UE en 2004 et 2013, et de nouvelles restrictions s’appliqueront aux détergents pour lave-vaisselle à compter de janvier 2017. Ces restrictions ne concernent que les produits d’entretien ménagers ; elles ne s’appliquent pas aux détergents industriels.

Bien que les réservoirs constitués par les sols ne suffisent pas à fournir le phosphore nécessaire pour un rendement maximal, la prise en compte de cette source pour déterminer la quantité d’engrais nécessaire peut donner lieu à des doses d’utilisation réduites.