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Phosphor: Das unersetzliche Element

磷:無法替代的元素

Ohne Phosphor kann der Mensch nicht leben. In Teilen Afrikas ist der Stoff knapp geworden. Was nun?

沒有磷人類就無法生存。在非洲的一些地方已經出現磷短缺,現在怎么辦?

Von Kerstin Hoppenhaus

作者:Kerstin Hoppenhaus

21. November 2018, 16:55 Uhr Editiert am 22. November 2018, 20:38 Uhr DIE ZEIT Nr. 48/2018, 22. November 2018



圖為堆肥

"Jetzt ist wieder Hühnermist dran!", ruft Johann van der Ham. Seine Gruppe hält mit ihrer Arbeit inne, bis ein junger Mann den Inhalt einer Schubkarre auf dem entstehenden Haufen verteilt hat. Dann schichtet das Team die nächste Lage aus Maisstängeln darauf. So geht es weiter auf der Lehrfarm am Stadtrand von Blantyre, bis der Berg aus Ernteresten und Exkrementen fast zwei Meter hoch aufragt. Ein Mann bohrt eine Eisenstange tief hinein. "Damit messen wir später die Temperatur", sagt van der Ham.

“現在再把雞屎倒上!” Johann van der Ham喊道。只有當一個年輕人推著獨輪車將雞屎倒在肥堆上的時候他的團隊才能停一會手。然后他們再在上面鋪一層玉米秸稈,然后繼續重復這一過程。在布蘭太爾市郊的這處教學農場上,他們一直忙碌到將這個由莊稼廢料和糞便組成的肥堆堆到差不多兩米高。一個人將一根鐵棒深深的插了進去,van der Ham說道,“這是為了我們之后能測量溫度”。

Seit fünf Jahren veranstaltet der Missionar in der Stadt im Süden Malawis schon Kurse zum Bau von Komposthaufen. "Solange ihr die Stange noch anfassen könnt, stimmt alles. Wenn ihr euch verbrennt, ist der Kompost zu heiß, und ihr müsst kühlen."

在馬拉維南部的這個教學已經持續5年,教授人們如何堆肥。“只要你們還能摸鐵棒,那就一切還好,如果你們感覺已經燙到不能摸了,那就是肥堆太熱了,你們就必須給它降溫了。”

Van der Ham unterrichtet Pastoren und Sozialarbeiter, sie kommen aus ganz Afrika. Einige von ihnen arbeiten in Konfliktregionen, andere in Flüchtlingslagern. Sie alle sind wichtige Multiplikatoren, und sie alle sind auch Bauern. In den Kompost setzen sie große Hoffnungen. Er kann viele Probleme lösen. Das größte: Er soll wieder Phosphor in ihre Ackerböden bringen.

Van der Ham教授這項技術給來自整個非洲的牧師和社工。他們有的在沖突地區工作,另一些則在難民營。他們都是重要的信息傳播者,他們也都是農民。他們的巨大希望就在眼前的肥堆里。肥堆能解決很多問題,最大的就是:它能給他們的莊稼地再次帶來磷。

Phosphor ist wichtig. Ohne Phosphor kann nichts leben. Menschen und Tiere nicht, Pflanzen nicht. Phosphor ist kein seltenes Element. Trotzdem ist Phosphor in großen Teilen der Welt knapp geworden. In Afrika lässt sich das beobachten. Was man dort sieht, gibt auch hoch entwickelten Industriestaaten zu denken.

磷很重要。沒有磷什么都活不了。人類和動物不行,植物也不行。磷不是什么稀有元素,然而磷在全世界大部分地區很緊缺。在非洲就能觀察到這一點,人們在非洲的所見讓高度發達的發達國家陷入思考。

In Deutschland ist Phosphor eher durch überfluss aufgefallen: als Gewässerverschmutzer oder als Zusatzstoff im Essen. Er ist aber ein zentraler Bestandteil unserer Nahrung und unseres Organismus. Ein gutes Pfund davon hat ein gesunder Erwachsener zu jedem Zeitpunkt im Körper. Phosphor sitzt an allen Schaltstellen des Lebens. In jeder Zelle als Energieträger Adenosintriphosphat, kurz ATP – kein Atemzug, kein Herzschlag, kein Gedanke ohne Phosphor. Im Erbgut – zusammen mit Zucker hält Phosphor die langen Ketten der DNA zusammen. Knochen und Zähne wären ohne Phosphor weich und nutzlos. Pflanzen haben keine Knochen, aber auch sie können ohne Phosphor weder atmen noch wachsen. Bei Mangel werden die Blätter lila, die Pflanze verkümmert, die Ernte ist hin. Jeder Bauer weiß das.

磷在我們德國更應該說是過剩:磷是我們水的污染者或者作為食品添加劑。磷是我們營養和身體的核心組成部分。正常成年人每時每刻在體內都有差不多一磅重的磷。磷存在于生命的所有關鍵位置。沒有磷,所有細胞中的能量運輸者,三磷酸腺甙(縮寫ATP)就無法進行呼吸,心跳,思考。在基因里,磷則和糖一起讓DNA的長鏈得以形成。骨骼和牙齒沒有磷就會變軟而無用。植物沒有骨骼,但是它們沒有磷既不能呼吸也不能生長。缺少磷,葉子將變紫,植物枯萎,沒有收成,所有農民都知道這一點。

In Europa ist Phosphormangel selten, in Malawi ist er ein ernstes Problem. Ein Grund für den Mangel ist der Boden selbst. Die meisten Böden in Afrika sind von Natur aus arm an Nährstoffen – weil sie sehr alt sind. über Millionen von Jahren sind die fruchtbaren Bodenschichten erodiert, bis das Grundgestein zum Vorschein kam. Diese alten Böden sind oft sauer, und in diesem Milieu geht Phosphor schnell feste Verbindungen mit Eisen oder Aluminium ein. Das lebensnotwendige Element ist dann für Pflanzen nicht verfügbar. Zudem haben in Malawi die Kleinbauern über Generationen hinweg Mais angebaut. Und danach wieder Mais. Und wieder Mais. Die Monokultur hat die Böden erschöpft.

在我們歐洲很少缺少磷,在馬拉維則是一個很嚴重的問題。磷缺少的一個原因是土地本身。大部分非洲土地天然缺少營養物質,因為這些土地年代太久遠。數百年來肥沃的表層土被腐蝕殆盡,甚至露出下面的基巖。這些古老的土地經常是酸性的,在這種環境下磷能更快的與鐵或者鋁結合,之后這種生命必須的元素就不再能被植物所用。再者在馬拉維,農民多少代只種植玉米,然后周而復始,永遠只有玉米。這種單一種植讓土地筋疲力盡。

In Blantyre hat sich die Kompostgruppe den Hühnermist von den Händen gewaschen. Nach dem Mittagessen geht es an die Theorie: Pflanzen ziehen sich das Phosphat aus dem Boden. Es muss durch Düngung nachgeliefert werden. Kompost kann nicht nur neue Nährstoffe in den Boden bringen. Er hilft auch, die Bodenstruktur zu verbessern, und macht so den schon vorhandenen Phosphor für die Pflanzen wieder zugänglich. Ohne diesen Nachschub gibt es auf Dauer keine Landwirtschaft. Und ohne Landwirtschaft gibt es auf Dauer nichts zu essen. Am Phosphor hängt also die Welternährung. Wer Phosphor hat, hat sehr viel Macht.

在布蘭太爾,堆肥團隊將他們手上的雞屎洗凈。吃過午飯之后開始理論課:植物從土地中吸收磷。磷必須通過施肥進行補充。堆肥可以給土地帶來新的營養物質,能夠幫助改善土地成分,讓植物能夠重新獲得磷。沒有這種補充將長期沒有收成。沒有收成就意味著長期沒有食物。磷關系著全球營養,誰有磷,誰就有非常大的權力。

Das unterscheidet Phosphor von einem anderen unverzichtbaren Element für Leben und Landwirtschaft: Stickstoff hat praktisch jeder. Stickstoff liegt buchstäblich in der Luft, und seit Anfang des 20. Jahrhunderts lässt sich mit dem Haber-Bosch-Verfahren aus dem überall verfügbaren Gas problemlos Ammoniak herstellen. Aus dem lässt sich Sprengstoff machen, vor allem aber Dünger. "Brot aus Luft" lautete der Slogan zu Fritz Habers und Carl Boschs Zeiten. Das Verfahren hat einige Menschen sehr reich, vor allem aber sehr viele Menschen satt gemacht. Und es hat dazu geführt, dass Stickstoff heute praktisch überall und unbegrenzt zur Verfügung steht, für jeden, der über genügend Energie und die entsprechende Technologie verfügt. Stickstoff kann jeder "machen". Phosphor nicht.

磷和另一種生命和農業無法缺少的元素氮不同,氮差不多哪個地方都有。氮本身就存在于空氣中,自從20世紀初,使用哈伯-博施法就能毫無問題的使用哪里都存在的空氣生產氨氣。這種方式可以生產炸藥,但是主要是生產肥料。哈伯和博施時代的口號就是“從空氣中獲得面包”。這一方法讓幾個人變得極其富有,尤其是讓許多人得以吃飽。這也導致了只要有能源和相應的技術就有無窮無盡的氮。所有人今天都能“制造”氮,但是磷卻不一樣。

Dabei ist Phosphor in der Erdhülle sogar häufiger vertreten als Stickstoff. Aber: Bisher gibt es kein großtechnisches Verfahren, um ihn kostengünstig aus der Umwelt zu gewinnen.

磷在地殼里的含量甚至經常比氮還多,但是:目前為止并沒有什么高科技的方式能將磷從自然界中廉價的提取出來。

In der Vergangenheit haben die Landwirte darum mit Mist und Gülle, mit Knochenmehl oder Kompost gedüngt. Aber nach dem rasanten Anstieg der landwirtschaftlichen Produktion – der unter anderem durch die Verfügbarkeit von Stickstoff getrieben war – konnte die Phosphordüngung nur durch den Abbau von Apatit und anderen Phosphatgesteinen mithalten. Bis heute ist die Welt bei der Versorgung mit Phosphor auf natürliche Lagerstätten angewiesen.

過去農業使用糞便尿液加上骨粉來堆肥,但是隨著農產品的快速增加,也是因為氮肥使用的驅動,讓磷肥的需求只有通過開采磷灰石和其他的含磷巖石才能跟得上。時至今日全世界的磷依賴于從自然界中開采。

Nur fünf Länder verfügen über 88 Prozent der bekannten Phosphatreserven: China, Algerien, Syrien, Südafrika. Und Marokko, das Land hat mit Abstand die größten Bestände. Knapp drei Viertel der Weltvorräte liegen im von Marokko besetzten Territorium West-Sahara.

5個國家擁有全世界88%已知的磷資源:中國、阿爾及利亞、敘利亞、南非、摩洛哥。其中摩洛哥擁有的儲量遙遙領先。全世界差不多四分之三的磷礦儲量位于摩洛哥的西撒哈拉。

Im Seminarraum in Blantyre ist Johann van der Ham inzwischen tief in die Bodenbiologie eingestiegen. Es geht um Pilze und Bakterien und imposante elektronenmikroskopische Aufnahmen von borstigen bodenlebenden Milben und anderen Gliedertieren. "Wie viele Menschen leben in Malawi?", fragt er in die Runde. "An die 19 Millionen", ist die Antwort. "Ja", sagt er. "Ganz schön viele. Und jetzt stellt euch vor: In einem Teelöffel guter Komposterde leben mehr Bodenorganismen als Menschen in ganz Malawi. Und sie machen all die Arbeit für euch!"

在布蘭太爾,Johann van der Ham也同時深入研究土壤生物學。這一學科涉及菌類,細菌,用電子顯微鏡觀察土壤中生存的螨蟲和其他節肢動物。他問在座的人,“馬拉維有多少人口?”,有人答道,“1900萬”。他說道,“嗯”,“很不少了,現在你們看到的這一茶匙的肥料中生活著比全馬拉維人口更多的土壤微生物。它們都為你們工作!”

Das Potenzial, das im Kompost steckt, will ein ehemaliger Kollege von Johann van der Ham in ein handfestes Geschäftsmodell umwandeln. Billy Bray arbeitet für die niederländische Organisation Waste, die sich auf das Thema Abwasser und sanitäre Versorgung spezialisiert hat. "Unser Ziel ist es, aus den Abfallprodukten, dem waste eben, einen Wert zu gewinnen", sagt er. "So können wir gleichzeitig neue Einkommensquellen für die Menschen schaffen und die illegale Verklappung von Fäkalien und Abwässern verhindern. Und Kompost ist hierzulande ein sehr wertvolles Produkt." Zusammen mit der Stadtverwaltung von Blantyre errichten Bray und sein Team zurzeit eine Pilotanlage, in der mit einfachen Mitteln aus getrocknetem Klärschlamm, Marktabfällen und Hühnermist Kompost gewonnen werden soll. Etwa tausend Tonnen will man hier im Jahr produzieren. Als Kunden hat Waste eher Großbetriebe im Blick. "Die kleinen Bauern werden bei uns nicht kaufen", sagt Bray. "Aber sie werden dem Beispiel der großen Bauern folgen, wenn sie erst die Erfolge sehen."

Johann van der Ham的前同事Billy Bray打算將肥料中蘊含的潛力轉變成一個有力的生意模式。Billy Bray在荷蘭廢料組織工作,該組織專攻廢水和廢料處理。他說道,“我們的目標是從垃圾中獲得有用的東西”。“我們能同時給人們創造新的收入渠道,減少非法傾倒糞便和污水。肥料將成為這里非常有價值的產品”。Bray的團隊和布蘭太爾當地的城市管理部門一起建立了一個試驗項目,通過簡單的方式,從干的淤泥、市場垃圾、雞屎中獲得肥料。他們打算每年生產差不多1000噸肥料。他們的目標顧客是大農場,Bray 說道“小農戶不會從我們這購買肥料”。但是當他們看到成效后,他們將會效仿大農場主。

Die Lagerstätten für mineralische Phosphate haben sich über Jahrmillionen aufgebaut. Durch Verwitterung gelangen Phosphate langsam aus dem Gestein in die Umwelt. Pflanzen ziehen den Phosphor aus dem Boden, Tiere fressen Pflanzen und nutzen einen Teil des Phosphors für sich. Den Rest scheiden sie aus, und zusammen mit Pflanzenresten und anderen Materialien gelangt er durch Erosion mit Wind und Wasser in Flüsse und Seen und von dort weiter ins Meer. Dort sinkt er als Sediment zusammen mit den überresten von Plankton, Algen und Meerestieren auf den Boden. Und irgendwann werden einige dieser Sedimente als kompaktes Phosphatgestein mit der Plattentektonik wieder an die Oberfläche gehoben, und der Kreislauf beginnt von Neuem.

磷酸鹽巖層的形成超過數百萬年,隨著風化磷酸鹽慢慢的從巖石中進入自然環境中。植物吸收土壤中的磷,動物食用植物并將一部分磷化為己用。其余的連同植物殘渣和其他物質被排出體外,這些屎尿經過腐爛被風、水帶入河流湖泊然后繼續進入海洋。在海洋中和浮游生物、藻類、海洋動物的尸體一同沉入海底變為沉淀物質。最終這些沉積物質變為堅硬的磷酸鹽石在板塊運動中重新被推上岸,這一循環過程又重新周而復始。

Geologisch heißt das: Phosphor wandert in einem natürlichen Kreislauf, aber extrem langsam. Praktisch heißt das: Er ist eine endliche Ressource, nicht erneuerbar, ähnlich wie Erdöl. Mit dem Unterschied, dass Erdöl durch andere Rohstoffe ersetzt werden kann. Phosphor nicht.

地質學上來說:磷參與自然循環,但是極其緩慢。因此基本上可以說:磷是個有限資源,不可再生,像石油一樣。區別是,石油可以通過別的原材料來代替,而磷不行。

Johan Six ist Professor für Agrarökosysteme an der ETH Zürich und forscht unter anderem in Malawi. Er untersucht die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Methoden wie Mischkultur und Agroforstwirtschaft auf die Bodenbeschaffenheit. "Wir wissen schon lange, dass diese Methoden gut für den Nährstoffhaushalt der Böden sein können", sagt Six. "Aber bis vor Kurzem lag unser Fokus immer auf Stickstoff und Kohlenstoff. Phosphor ist viel schwieriger zu untersuchen, weil es bei Phosphor nicht reicht, nur die Menge zu bestimmen. Man muss genau wissen, in welcher Form er gerade vorliegt und ob die Pflanze ihn überhaupt aufnehmen kann.

Johan Six是蘇黎世聯邦理工學院農業經濟學教授,也在馬拉維進行研究。他在研究例如混合種植和混農林業等方法對土壤性質的影響。Six說道,“我們早就知道,這些方式對于土壤的營養平衡有好處”。但是在此之前我們關注的焦點一直在氮和碳上,因為磷很難分析,因為只測定磷的含磷是不夠的。我們必須清楚的知道,磷以何種形式存在,植物是否能進行吸收。



圖為馬拉維的市場

Bisher wird der Rohstoff oft weggeschmissen

在此之前含磷資源經常被丟棄

In Malawi untersuchen Six und seine Kollegin Janina Dierks, wie Faidherbia-Bäume – eine lokale Mimosenart – und der Mais zusammenarbeiten. "Die Bauern mögen diese Bäume", sagt Dierks, "weil die in der Regenzeit das Laub abwerfen und so dem Mais weniger Konkurrenz machen." Die Mimosen sind Hülsenfrüchtler, und in ihrem Wurzelwerk siedeln sich feine Mykorrhizen an, Pilzsymbionten, die Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphat für die Pflanzen verfügbar machen. Im Gewächshaus konnte Dierks nachweisen, dass von den Pilzsymbionten nicht nur die Bäume profitieren, sondern auch die Nutzpflanzen drum herum. In Malawi will sie nun herausfinden, ob das auch im Freiland so funktioniert.

Six和他的同事Janina Dierks在馬拉維進行調查,例如白相思樹(譯注:一種豆科植物),這是一種當地的含羞草屬物種,同玉米一起種植。Dierks說道,“農民喜歡這些白相思樹”,“因為在雨季的時候它們就落葉了因此并不會和玉米競爭”。白相思樹是豆科植物,它們的根部長有細微的菌根,菌類共生體,能夠給植物提供例如氮和磷等營養物質。Dierks能夠證明在溫室里這種菌類共生體不止對白相思樹有益而且對周圍的經濟作物也有益。在馬拉維她想要找出這一方式在大田中是否也行得通。

Darüber, wie lange die Phosphatvorräte in den Lagerstätten noch reichen werden, gehen die Prognosen auseinander, vor allem weil sich die Annahmen über den künftigen Verbrauch und die Entwicklung neuer Abbautechnologien stark unterscheiden. In frühen Studien ging man davon aus, dass der Höhepunkt des Abbaus (peak phosphorus) noch in diesem Jahrhundert erreicht werden würde. Inzwischen gibt es aktualisierte Schätzungen über die Reserven. Für die Vorkommen in Marokko wurden die Zahlen von knapp 6 auf 51 Milliarden Tonnen Rohphosphat nach oben korrigiert. Die weltweiten Reserven könnten noch mindestens 300 Jahre reichen, möglicherweise länger, wenn man bisher unbekannte oder noch nicht wirtschaftlich nutzbare Lager miteinbezieht.

對于全世界巖層中的磷礦儲量還能開采多久有不同的預測,主要因為對于未來磷的使用量和新開采技術的發展都有很不同的看法。在早先的研究中,人們認為磷礦的開采的最高峰將在本世紀達到,與此同時也對磷礦儲量有了最新的估計。摩洛哥的儲量從差不多60億噸被更新為510億噸。全世界的磷礦儲量因此還能至少維持300年,可能還會更久,因為這還沒包括目前為止未知的磷礦和目前沒有開采經濟性的磷礦。

Doch es wäre kurzsichtig, sich deswegen zurückzulehnen. Einen Vorgeschmack darauf, welche Risiken die globalen Abhängigkeiten auf dem Weltmarkt und die geopolitische Konzentration der Reserven bergen, gab es im Jahr 2008, als der Preis für Phosphat plötzlich um 800 Prozent anstieg, von etwa 50 auf 430 US-Dollar pro Tonne.

但是因此高枕無憂是沒有遠見的。依賴于國際市場上的磷資源和地理上磷礦的高度集中帶來的風險讓我們在2008年就嘗到了苦頭,磷的價格突然飆升8倍,從每噸50美元飛漲到430美元。

Für die Hersteller kam dieser Preisschock wie aus heiterem Himmel. "Bis dahin waren die Phosphorpreise immer relativ niedrig und stabil gewesen", erzählt Rainer Schnee, der Vorsitzende der Deutschen Phosphor-Plattform DPP. "Wir konnten sogar Fünfjahresverträge abschließen. Und dann gab es plötzlich diese Kombination aus Verknappung, Panik und Spekulation – das hat sich dann in kürzester Zeit aufgeschaukelt. Erst nach einem halben Jahr normalisierte sich der Markt langsam wieder." Doch die Preise sanken nie wieder auf das ursprüngliche Niveau. Und das Bewusstsein dafür, dass Phosphate erstens nicht zu ersetzen sind und zweitens nicht für immer unbegrenzt und billig zur Verfügung stehen könnten, war schlagartig geweckt.

對于使用者來說那次價格沖擊猶如晴天霹靂。德國磷平臺DPP主席Rainer Schnee說道,“在此之前磷的價格總是相對較低和穩定”。“我們當時甚至能簽署5年的供應合同。然后突然出現了磷短缺,恐慌和投機,一切都在極短的時間內出現。半年后磷市場才慢慢回歸正常”。然而價格卻永遠回不到當初的價格了。給人猛然喚醒的意識就是,磷首先是無法替代的,其次也不是永遠無窮無盡,可以廉價使用的。

Etwa 82 Prozent der weltweiten Phosphatproduktion werden als Düngemittel eingesetzt, derzeit etwa 216 Millionen Tonnen pro Jahr. Schwerer noch als höhere Preise und plötzliche Ausschläge wiegt für eine Industrienation wie Deutschland die geopolitische Abhängigkeit. Niemand möchte bei einem essenziellen Rohstoff dauerhaft von Monopolisten abhängig sein. Dabei hätte Deutschland genug Phosphat, um einen großen Teil seines Verbrauchs selbst zu decken. Bisher wird der Rohstoff allerdings weggeschmissen: Lebensmittelabfälle, aber vor allem menschliche Fäkalien und Urin, dazu Mist und Gülle aus der Tierhaltung.

全世界差不多82%的磷產品都被用于肥料,目前全球年使用量約為2160萬噸。比價格上漲更讓我們德國這種工業國家突然感到擔憂的是我們對地緣政治的依賴。沒人想重要原材料長期依賴于壟斷者。我們德國本有足夠的磷能滿足大部分國內的消耗,但是在此之前這些原材料都被丟棄了:食物垃圾,尤其是人類的糞便尿液,還有飼養動物產生的屎尿。

Auch Malawi ist für die Versorgung mit Düngemitteln praktisch vollständig auf Importe angewiesen. Malawi hat jedoch keinen eigenen Hafen und eine kaum entwickelte Transport-Infrastruktur. Die Preise für Phosphatdünger liegen hier zwei- bis fünfmal so hoch wie in Europa, vor allem wegen der hohen Frachtkosten, auch jetzt schon, ohne Verknappung und Preisspitzen auf dem Weltmarkt. Die meisten der knapp 19 Millionen Einwohner Malawis sind Kleinbauern und Selbstversorger. Für viele von ihnen ist Dünger unbezahlbar. Die malawische Regierung betreibt seit 2005 ein aufwendiges Subventionsprogramm für Düngemittel, aber längst nicht alle Bauern werden erreicht.

馬拉維基本上完全依賴于進口磷肥。馬拉維還沒有自己的港口,幾乎沒有運輸基礎設施。因此磷肥的價格是我們歐洲的2到5倍高,主要是因為高昂的運費,這還是在全球市場上沒有處于短缺和價格高點的時候。差不多1900萬馬拉維人大都是小農戶和自給自足者。對于他們大部分人來說根本無力承擔肥料的錢。馬拉維政府從2005年就在推動高額的肥料補貼,但是很久以來也沒能惠及所有農民。



磷也蘊含在從馬拉維湖泊中打撈上來的魚中

Jetzt ist der Forschungsdruck da

現在科研的壓力來了

"Für die meisten Kleinbauern hier bedeutet jeder Sack Dünger eine Risikoabwägung", erklärt Frank Mnthambala. Er ist Doktorand im Fach Bodenkunde an der Cranfield-Universität in Großbritannien und, wie die meisten Menschen in Malawi, auch Bauer. "Wenn Sie Geld für Dünger ausgeben, dann ist es erst einmal weg. Der Nutzen des Düngers macht sich erst Monate später bemerkbar. Und er ist nicht garantiert. Zwischen Aussaat und Ernte kann so viel passieren, Wetter, Schädlinge, Krankheiten ... Wenn Sie nicht viel Bargeld haben, dann ist es zwischen 'Bargeld jetzt' und 'vielleicht einem höheren Ertrag später' eine ziemlich riskante Wette."

Frank Mnthambala解釋道,“對于大部分小農戶來說,每一袋化肥都是下賭注”。他是英國克蘭菲爾德大學土壤學博士研究生,也同大部分馬拉維人一樣,也是農民。“當您花錢買化肥,就意味著走上了單行線。化肥的用處只有在幾個月后才能感覺出來,而且也不能保證在播種和收獲之間不會發生可能存在的很多風險:惡劣天氣、蟲害、病害。。。當您沒有太多現錢的時候,那么在“保住現錢”和“未來可能的高收獲”間做選擇就是非常大的風險賭注”。

Die Landwirtschaft schließt den natürlichen Kreislauf des Phosphors kurz, indem sie einen großen Teil aufkonzentriert, zunächst in der Nahrung für Tiere und Menschen. Und noch konzentrierter in Kot und Urin, denn einen Großteil des Phosphors, den wir aufnehmen, scheiden wir wieder aus. Ein Teil wird als Gülle oder Klärschlamm wieder aufs Feld gefahren. "Das Recycling war einfach immer zu teuer", sagt Schnee. "In Deutschland wird zwar seit mehr als 20 Jahren an der Phosphorrückgewinnung geforscht, aber die meisten Projekte sind im Labormaßstab stecken geblieben." Einige wenige liefen im Pilotmaßstab, sagt er, aber keines habe bisher den Stand einer Großanlage erreicht. "Es gab einfach nicht den Druck."

農業縮短了磷在自然的循環過程,大部分磷被植物吸收,然后作為動物和人類的營養物質,濃縮于糞便和尿液之中。我們吸收的大部分磷都被排出體外,一部分作為肥料或者淤泥重新撒入土地。Schnee 說道,“這一”循環過程太昂貴了。“在我們德國雖然20多年前就開始研究磷的回收,但是大部分項目只存在于在實驗室的規模。”他說道,個別項目進行了小規模試驗,但是目前為止沒有一個實現大型設備。“因為以前完全沒有磷回收的壓力”。

Nun ist der Druck da. In vielen Teilen der Welt haben sich Forschungs- und Entwicklungsverbände gebildet, um die nachhaltige Nutzung des unersetzlichen Nährstoffs voranzutreiben. In Deutschland ist es die Deutsche Phosphor-Plattform, ein Zusammenschluss von Akteuren aus der Industrie, öffentlichen und privaten Organisationen und verschiedenen Forschungseinrichtungen, gegründet 2015. Auf europäischer Ebene gibt es seit 2013 die European Sustainable Phosphorus Platform, weltweit aktiv ist schon seit 2008 die Global Phosphorus Research Initiative, in der Wissenschaftler aus Australien, Schweden, Frankreich und anderen Ländern zusammenarbeiten. 2014 nahm die Europäische Union Phosphatgestein in ihre Liste kritischer Rohstoffe auf. Und seit Herbst 2017 ist in Deutschland die neue Klärschlammverordnung in Kraft, die unter anderem vorschreibt, dass große Kläranlagen, kleinere an den Phosphor aus ihren Klärschlämmen zurückgewinnen müssen. Theoretisch könne man damit 40 bis 50 Prozent des deutschen Gesamtverbrauchs an mineralischem Phosphatdünger abdecken. Eine noch bessere Quelle für die Phosphor-Rückgewinnung ist natürlich die Gülle aus der Tierhaltung. "Da muss auch etwas passieren", sagt Schnee. "Aber da stehen wir ganz am Anfang."

現在科研的壓力來了。全世界很多地方都成立了科研協會,來推動可持續使用磷這種不可替代的營養物質。在我們德國2015年成立的磷平臺集合了工業,公眾和私人組織,不同研究機構的人員。在歐洲層面,在2013年就有了歐洲磷可持續平臺。全世界范圍從2008年就有全球磷研究組織,匯集了澳大利亞,瑞典,法國和其他國家的科學家。2014年歐盟將磷酸鹽礦石列為關鍵資源名錄。從2017年秋天起,我們德國的淤泥法令生效,規定所有污水處理機構屆時必須從淤泥中回收磷。理論上回收的磷可以滿足我們40%到50%磷肥的使用量。另一個回收磷的更好的途徑是飼養牲畜產生的屎尿。Schnee說道,“我們對這些必須也做點什么”。“但是我們完全是剛起步”。

hirana, einen beliebten Speisefisch für den lokalen Markt. 186 Tage dauert es vom Ei bis zum verkaufsfertigen Fisch. Sobald die Jungfische groß genug sind, kommen sie in belüftete Strömungsbecken aus Beton, in denen sie bis zur Verkaufsreife gemästet werden. Das Fischfutter kommt in Säcken und wird in einer großen Halle gemischt. Phosphor ist einer von vielen wichtigen Nährstoffen darin. Frank Mnthambala, der Bodenkundler, interessiert sich für die Abwässer. "So viele schöne Nährstoffe", lacht er, "daraus muss sich doch etwas machen lassen!" Sein Forschungsprojekt ist, die Phosphorströme im gesamten malawischen Wirtschaftssystem zu verfolgen, um festzustellen, welche potenziellen Quellen für ein Phosphor-Recycling es in seinem Land gibt. "Klärschlamm, Abwässer von Fischzuchten, Mist von den großen Hühnerfarmen", zählt er auf. "Aber keiner hat das bisher quantifiziert. Unser Ziel ist es, dass wir weniger abhängig von Importen werden."

Shirana是非洲當地市場一種很受歡迎的食用魚。從卵長到可販賣的魚需要186天。只要小魚長到足夠大就會被撈入水泥做的通氧氣的飼養池,在那里他們被飼養到足夠出售的大小。成袋的魚食在大廠房中被添加進別的營養物質,磷就是很多重要的成分之一。土壤學家Frank Mnthambala對養魚的廢水很感興趣。他笑道,“這么多很棒的營養物質”,“我們肯定能從中獲得點什么!”他的研究項目就是追蹤馬拉維經濟系統中磷的流動,以便確定這個國家存在哪些潛在的磷循環的途徑。他列舉道,“淤泥、養魚廢水、大型養雞場的雞屎”。“但是目前為止沒人將這些資源量化,我們的目標就是減少對進口化肥的依賴”。

Ein effektives Phosphor-Management muss von Mikroorganismen bis zum Menschen reichen, vom Kleinbauern bis zum Agrarunternehmen, von lokalen Verwaltungen bis zu internationalen Abkommen.

一個有效的磷管理體制必須是從微生物到人,從小農戶到農業企業,從當地的管理到國際協議。

Für alle gilt es, Phosphor zu behalten, statt ihn an den "ewigen" Kreislauf zu verlieren. Die Nahrung der Menschheit hängt an diesem einen Element.

對所有人來說都要留住磷,而不是讓磷流失在“無窮無盡”的循環過程中。我們人類的食物依賴于這種元素。