Fosforo, l'elemento del diavolo

Dan Egan svela il problema che fa finta di non esistere. Dalla miniera al mare. Una grossa quantità di fosforo quando certi fondali emergono, colpendo e coinvolgendo gli esseri umani.

APPROFONDIMENTO
Alessio Mariani
Fosforo, l'elemento del diavolo

Dan Egan svela il problema che fa finta di non esistere. Dalla miniera al mare. Una grossa quantità di fosforo quando certi fondali emergono, colpendo e coinvolgendo gli esseri umani.

Verso la fine del 2019, Dan Egan curiosa per le campagne di Waterloo. Sullo sfondo, la Collina del Leone con il monumento a Guglielmo II d’Orange, campi di grano, lattuga e barbabietola da zucchero; di fronte, un contadino a riposo che osserva lo schermo del telefono cellulare e la traduzione automatica, «Ha mai trovato delle ossa?». La risposta è «no». Ma perfino al museo della battaglia non restano più che pochi teschi. Mentre lo storico britannico Gareth Glover racconta di poter chiudere ogni macabra scoperta degli ultimi due secoli, nello spazio di «una scatola d’ossa di un metro quadrato».

Fortuna che Egan stesse cercando un filo chimico più che storico. Perché fosforo significa portatore di luce. E a Waterloo il fosforo sembra davvero, L’elemento del diavolo (Aboca, 2024). Protagonista di una storia silenziosa, quanto decisiva per il futuro.

Questa è la coda del serpente

Nel mondo vivente, il quindicesimo elemento della tavola periodica svolge un ruolo fondamentale. L’elica del Dna è di fosforo. Le piante crescono grazie al fosforo. Il fosforo partecipa alle reazioni che trasformano il cibo nell’energia chimica dei muscoli. Così, per milioni di anni, acqua e vento erosero dalle rocce gli atomi di fosforo che i vivi e i morti si passarono l’uno con l’altro. Gli animali brucavano, defecavano e morivano, rendendo il fosforo alle piante. Le piante spuntavano, si nutrivano e crescevano, restituendo il fosforo agli animali. Un’immagine semplificata ma esplicativa, del serpente che si morde la coda.

Tuttavia, lentamente ma inesorabilmente, alcuni organismi cadevano sul fondo degli oceani, dove le forze geologiche poterono mutare i loro corpi morti in rocce fosfatiche. In questo modo, quando certi fondali emersero, avvicinarono agli esseri umani una quantità di fosforo che, normalmente, avrebbe impiegato eoni per tornare in circolo.

Rocce fosfatiche

Infatti, nella seconda metà del XIX secolo, gli uomini scoprirono come utilizzare le rocce fosfatiche perché il serpente sputasse la coda. Ovvero, abbatterono il limite alla crescita delle piante e nutrirono molti più animali, compresi loro stessi. Il che ha rotto il ciclo e stabilito una dipendenza preoccupante.

In quanto, le rocce fosfatiche sono limitate e continuando l’economia lineare: miniera, campo, “discarica”; al picco della produzione seguiranno le tensioni politiche di una domanda superiore all’offerta. Secondo dinamiche già anticipate dagli idrocarburi e dalle loro guerre, con le aggravanti dalla minore disponibilità, maggiore concentrazione geografica, impossibilità di sostituzione e rapporto con l’accesso al cibo.

Le stime cronologiche sul picco dell’elemento divergono. Intanto il paradosso del fosforo vive di spreco sfrenato e inquinamento disastroso.

Soldati e uccelli marini

L’Inghilterra della Rivoluzione Industriale fu il primo paese a uscire dal ciclo naturale in maniera decisa, raddoppiando la popolazione entro la prima metà dell’Ottocento. Concime animale ed escrementi umani non poterono sostenere l’aumento della produzione agricola necessario. Così, i fabbricanti di bottoni o manici di coltello cominciarono a vendere i loro trucioli. Ma soprattutto toccò ai campi di battaglia. Risultando ancora per fine secolo tre impianti di macinazione delle ossa e diverse granulature in commercio. Con il particolare stupore di qualche carico dubbio, tra frammenti di bara e antichità egiziane. Presto, tuttavia, i macelli di Napoleone e Wellington cominciarono a esaurirsi.

Quindi, l’accordo tra i governi inglese e peruviano risale al 1840. Alcuni decenni prima, Alexander von Humboldt aveva notato alcune isole, navigando al largo del Perù. Isole popolate da milioni di uccelli marini e tanto aride da evitare l’erosione di quel che lasciavano i volatili, montagne di guano. Centinaia di navi fecero la spola.

Comunque, all’inizio, guano e ossa rimasero sapere pratico. Tuttavia, la chimica moderna conobbe progressi straordinari proprio in quell’epoca. Justus von Liebig bruciò piante e analizzò ceneri, riconoscendo quali elementi potessero venire dall’acqua o dall’aria, quali no e confermando la teoria sulla nutrizione vegetale (1840). Servivano azoto (N), potassio (K) e fosforo (P).

Il che aprì la strada verso i fertilizzanti chimici basati sulle rocce fosfatiche.

Fosfato insanguinato

I primi giacimenti importanti emersero negli Stati Uniti, della Carolina del Sud e soprattutto della Bone Valley. Tra creature fossili e cowboy in corsa all’oro, «Pete Downing ha tirato fuori la pistola e ha detto che di fosfato gettato in strada ne possedeva più di chiunque altro» (Florida Times-Union di Jacksonville, 1890).

Diverse isolette del Pacifico come Banaba (per gli inglesi Ocean Island) furono completamente sventrate. Mentre i nativi soffrirono gli strazi della colonizzazione. Finendo accompagnati su altra isola dopo la Seconda Guerra Mondiale, «È inconcepibile che meno di cinquecento nativi dell’isola di Ocean pretendano di impedire l’estrazione e l’esportazione di un prodotto di così immenso valore» (Sydney Morning Herald, 1912).

Emblematica, infine, verso l’inizio degli anni Settanta, la corrispondenza tra l’esaurimento di Banaba e l’accordo tra Francisco Franco e il Marocco, riguardo al nastro trasportatore più lungo del mondo e il Sahara Occidentale. Oggi il nastro trasportatore continua a collegare la miniera all’Atlantico, tagliando il deserto in due. Circondato da filo spinato, postazioni militari e milioni di mine. In questo modo, il Marocco controlla oltre il 70% delle riserve globali, mentre il fosforo pare la maledizione del popolo Sahrawi.

Chiare fresche o verdi acque

Intanto, lentamente, la pioggia e il vento cominciarono a trascinare gli elementi dei fertilizzanti chimici, dai campi, ai fiumi, ai laghi e al mare. Poco fertilizzante viene assorbito dalle colture cui è destinato. E una volta in acqua, il fosforo altera l’equilibrio, permettendo la proliferazione eccessiva di alghe e batteri fotosintetici (spesso noti come alghe verdi-azzurre). Un disastro. Perché, le tossine prodotte dai cianobatteri minacciano la salute di chi vive nei pressi delle acque o si bagna. Mentre, alla morte degli organismi proliferati, segue un eccesso di materia organica in decomposizione, con il relativo evento anossico. Allora, i pesci soffocano.

Verso la metà degli anni Sessanta, tra Canada e Stati Uniti, il lago Erie fu il primo grande esempio di acqua torbida e zone morte. A quel tempo, il fosforo veniva soprattutto di detersivi. I produttori incolparono l’azoto e resistettero alle proposte di regolamentazione. Con argomentazioni simili a quelle che Naomi Oreskes avrebbe indagato tra i suoi Mercanti di Dubbi.

Poi, il limnologo David Schindler scattò la fotografia giusta. Gli studiosi tagliarono un lago canadese in due bacini. Entrambe le parti ricevettero carbonio e azoto, soltanto una anche il fosforo. Poche settimane dopo, la prima metà restava turchese, l’altra verde pisello. Il fattore (rimosso) limitante la crescita algale era il fosforo. La foto finì in faccia alla politica e all’opinione pubblica. Negli anni Settanta, la composizione dei detersivi dovette cambiare. I depuratori dei reflui urbani e industriali migliorarono. I laghi guarirono.

Oggi è peggio

Oggi lui è tornato. La situazione è pessima. Il fiume Maumee è uno dei principali affluenti del lago Erie. Il cui bacino fluviale ospita un milione di ettari coltivati. L’85% del fosfato che finisce nel lago dipende da quest’area. Fondi governativi incentivano colture di copertura che continuino ad assorbire nutrienti dopo il raccolto principale, zone di vegetazione lungo i campi, sistemi che rallentino l’acqua piovana. Ma il tutto ha poco successo. Decenni di fertilizzanti sono ormai in circolo.

Inoltre dal 2005 al 2018, gli animali allevati hanno raggiunto dimensioni spropositate, con il 67% di letame in più. In questo modo, ogni anno, decine di migliaia di tonnellate di letame vengono liquefatte, immesse nelle vasche e quindi nei campi vicini. A prescindere dal bisogno di fertilizzante perché la capienza delle vasche è limitata. Spostare il letame otre quindici chilometri non è economico e conviene acquistare i fertilizzanti chimici. Quindi ogni fosforo segue gravità e direzione dell’acqua.

Alghe tossiche

Il riscaldamento climatico e la diffusione invasiva di cozze zebra e quagga, originarie del Caspio, aggravano la situazione. Le cozze si nutrono di microrganismi, evitando i cianobatteri. Così diversamente dagli anni Sessanta, le fioriture algali sono quasi sempre tossiche. Nell’agosto 2014, i funzionari dell’acquedotto della città di Toledo diramarono un comunicato in piena notte: acqua contaminata. La Guardia Nazionale cominciò a distribuire bottiglie.

Tuttavia, nonostante un movimento a favore del lago Erie, ben più esteso della militanza ambientalista consueta, lo Stato dell’Hoio pare inerte. Nel 2018, il sindaco di Toledo ha affermato, «Viviamo in uno stato la cui legislatura è una filiale interamente controllata dall’industria agricola» (Toledo Blade, 2018). Intanto le fioriture dei cianobatteri ricorrono.

E lo stesso accade in Iowa, sussidiato per produrre etanolo vegetale e coltivato al 90% del territorio. Pertanto, un piccolo stato settentrionale risulta capace contaminare il bacino del Mississipi e segnare le zone morte estive nel Golfo del Messico. Ma tra i sussidi perversi dell’Iowa e l’industria turistica (bagno vietato) o della pesca (il 40% di prodotti ittici americani nuotano nel Golfo) vincono i primi. L’Iowa inaugura il calendario delle primarie presidenziali. Proprio Al Gore, lo sfiorato presidente ambientalista, ebbe il merito di spiegare tanto favore verso il sussidio-fertilizzante, «Uno dei motivi per cui ho commesso quell’errore è che… provavo una certa simpatia per gli agricoltori dell’Iowa perché stavo per candidarmi» (Davis Guggenheim, Una scomoda verità).

Il confine del fosforo

Secondo gli studi di Johan Rockström sui nove confini del pianeta, capaci di indicare lo spazio sicuro per l’attività umana, è possibile distinguere tre contesti: soglia prudente, area allarmante, rischio elevato. Riscaldamento climatico e consumo del suolo rientrano nell’area allarmante.

Il ciclo del fosforo configura il rischio elevato per mari, laghi e fiumi. Secondo Rockström dovremmo produrre al massimo undici milioni di tonnellate di fosforo, valore almeno raddoppiato. Malgrado ciò, il problema è poco noto, fa finta di non esistere. E se Egan osserva prevalentemente gli Stati Uniti, il male è globale. Ad esempio, il 70% dei laghi del mondo peggiora. Un sesto del mar Baltico è morto.

La coda del serpente va restituita

Tuttavia, agricoltori, scienziati, gestori di liquami sono a lavoro. Nel Wisconsin un gruppo di allevatori intende riversare il letame di 25.000 mucche in un biodigestore per produrre metano. L’Università del Michigan ha adattato i suoi gabinetti per un progetto di ricerca, volto a migliorare la tecnologia di recupero del fosforo dell’urina umana.

In Germania, l’azienda Remondis pare sulla buona strada per l’applicazione sistematica dell’estrazione di fosforo dai fanghi per la depurazione fognaria, separando l’elemento utile dagli ultimi patogeni biologici, metalli pesanti, farmaci e perfino dagli sfuggenti Pfas. Con l’ambizione di ridurre drasticamente la dipendenza dalle importazioni e migliorare la qualità delle acque. Ad Amburgo, l’impianto di trattamento dei reflui sta avviando l’applicazione di vasta scala.

In ogni modo, la vita terrestre prospera per cicli. Il viaggio dal campo al campo è più sicuro di quello dalla miniera al mare. La coda del serpente va restituita, prima che il rettile se la riprenda. In maniera spiacevole.