Am Earth Day, Ökologe kämpft für Phosphor

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Earth Day wird von mehr als 1 Milliarde Menschen weltweit gefeiert, aber es war vor 1969 eine im Entstehen begriffene Idee sucht Nährboden (sozusagen). Es macht man sich Fragen, wie ein wissenschaftliches Konzept, z. B. Erhaltung der ein chemisches Element zu einer breiteren Bewegung verwandelt.

Diese Frage wurde sehr stark auf den Köpfen der Arizona State University (ASU) Professor James Elser. Elser, ein Ökologe mit einer international anerkannten Leidenschaft für die Elemente ist einer der drei Architekten von der Initiative "nachhaltige Phosphor ASU" und er sucht um gesellschaftliche Veränderungen zu schaffen.

Jedoch viel wie Earth Day, dieses ehrgeizige Ziel hat klein angefangen: nur so ein Gedanke über Phosphor (bekannt durch die elementaren Bezeichnung P) — wenn auch nur ein Gedanke, der eine interne Rush als es erzeugt durch Elsers Idee Bank wie die Rückenflosse eines Hais zu schneiden.

"Das Konzept der P-Mangel bei mir auf diese Weise gekommen", sagte Elser. "Ich arbeite seit 25 Jahren auf Phosphor Einschränkung von allem: Bakterien, Daphnien, Phytoplankton, Pflanzen, Krebs, Evolution – alles. "Aber ich war überrascht, ich hätte nie gedacht, über, ob P Einschränkung auf der Ebene der menschlichen Gesellschaft funktionieren könnte, dass es könnte unsere Nahrungsmittelproduktion zu beschränken oder dazu führen, dass gesellschaftliche Probleme, Hungersnot, Ernährungssicherheit, Fragen der nationalen Sicherheit."

Ein Element, die nationalen Sicherheit betreffen? Phosphor ist in der Tat auf der Ebene der menschlichen Gesellschaft seit längerem tätig. Phosphor ist der Schlüssel zur Entwicklung der Knochen, Zähne und unserer DNA. Es ist auch eine Schlüsselkomponente von Dünger, als entscheidend für die Landwirtschaft als Wasser. Landwirte nutzen Millionen von Tonnen Phosphor auf ihren Feldern jedes Jahr, von denen ein Großteil (buchstäblich) schließlich den Bach runter geht.

Wie kann die Gesellschaft durch unsere Versorgung mit Phosphor werden begrenzt? Was die meisten Leute nicht verstehen, sagte Elser, ist, dass Phosphor abgebaut wird. Die große Mehrheit in der intensiven Landwirtschaft ist in Dünger und im Wesentlichen, dass Phosphor alles aus Minen.

Darüber hinaus befinden sich 90 Prozent der geologischen Reserven von Phosphor in nur fünf Ortschaften: Marokko und der Westsahara, China, Südafrika, Jordanien und den Vereinigten Staaten – und echte Fragen entstehen darüber, was tatsächlich Reserven bleiben.

Zum Vergleich: in der OPEC behält sich 12 Ländern Kontrolle 75 Prozent des Öls.

"Marokko ist bereit, das Saudi-Arabien der Phosphor zu sein", witzelte Elser. "Ich begann, mich tiefer in die Themen mit den Kollegen ASU," sagte Elser. Mark Edwards, eine ASU Agrarindustrie-Experte und Daniel Childers, eine ASU-Phosphor-Biogeochemist wurden ähnliche Bedenken angekommen: eine kleine Anzahl von Minen, begrenzte Reserven, steigende Preise, Hungerrevolten, landwirtschaftlichen Zusammenbruch und Hungersnot. "Mark sagte, dass er nicht schlafen konnte, für drei Wochen, nachdem er die Verbindung hergestellt," im Zusammenhang mit Elser.

"Vor kurzem trafen wir in Dan es Klassenzimmer, inmitten der Stadt Halle, wo wir Studierende ermutigt, sich zu engagieren," Elser erinnert. "Wir sagten ihnen," möchten Sie sich auf ein wichtiges Thema auswirken, früh drauf. Auf dem neuesten Stand, können Sie Dinge zu gestalten und einen Unterschied machen, einfach weil gerade jetzt gibt es vielleicht nur 30 Personen in der Welt diese Fragen über P-Knappheit und auf der Suche nach Lösungen. "

Elser wissen sollten. Unterstützt durch die National Science Foundation Finanzierung in den letzten 20 Jahren seiner Karriere ermöglichte es ihm, in Zusammenarbeit mit anderen internationalen Experte auf werden Phosphor in der Biologie und Ökologie und ein breiteres Verständnis über seine Entwicklung der Theorie der biologischen Stöchiometrie, die Studie der Balance der Energie und mehrere chemische Elemente in lebenden Systemen Pionier.

"Es ist wegen dieser Arbeit habe ich genug Glaubwürdigkeit, aufzustehen und zu sagen, dass Phosphor Knappheit etwas wichtig ist, dass wir arbeiten müssen." Elser, sagte.

"Wissenschaftler müssen die weltweiten Bild von Phosphor Verteilung anschauen. Wir können das gesamte Genom von Arten sequenzieren, aber niemand kann wirklich sagen, wieviel wirtschaftlich förderbaren Phosphor Reserve vorhanden!" Elser wird hinzugefügt. "Das ist nicht sehr beruhigend."

So wird Phosphor knapp? ASU hat diese Bedenken ernst genommen, und die Universität das Startkapital für den Start der Initiative "nachhaltige P" zur Verfügung gestellt. Die Einführung zeitlich passend für Earth Day, 22. April, findet im Arizona Science Center in Phoenix statt.

Elser, Childers und Edwards werden eine sehr öffentliche Bühne zum ersten Mal um die Probleme zu erörtern und Kooperationen mit Landwirten, Pädagogen, Ingenieure, Designer und bürgerlichen Führer, grüne Landwirtschaft, Abwasser-Rückgewinnung, Ressourcenökonomie und langfristige Nachhaltigkeit zu diskutieren aufzubauen betreten.

"Das müssen wir Fragen, wie wir nachhaltige Phosphor durch die Schließung der Phosphorkreislauf im menschlichen und landwirtschaftlichen Abfallströme erreichen können. "Unsere Hoffnung für diese Einführung ist, dass wir können, und unsere Schüler können, nicht nur helfen, die Probleme, sondern eine Idee in kreative Lösung mit der Gemeinschaft besser zu definieren."

Hier erfahren Sie mehr über Phosphor.

Weitere "grüne" Neuigkeiten rund um ARRA, finden Sie unter: NSF Earth Day

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Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.