Переработка человеческих и животных экскрементов может помочь обеспечить питательными веществами мировое сельское хозяйство
Согласно глобальному анализу круговорота питательных веществ, опубликованному в Nature Sustainability, переработка всех человеческих и животноводческих фекалий и мочи на планете могла бы существенно удовлетворить потребность мировых сельскохозяйственных культур в питательных веществах. Это уменьшило бы необходимость добычи удобрений, таких как фосфор, и резко снизило бы зависимость от ископаемого топлива.
«Нам нужно найти способы перерабатывать питательные вещества, которые сейчас плохо используются, и наши данные показывают, что их много: многие страны могли бы стать самодостаточными при текущем использовании удобрений, если бы перерабатывали экскременты для сельского хозяйства», — сказал Йоханнес Леманн, старший автор исследования.
Исследователи проанализировали большой массив наборов данных из различных баз, включая FAOSTAT Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и STAT Международной ассоциации производителей удобрений, а также спутниковые карты. Это позволило определить местоположение культур и скота, а также узнать, какие удобрения и в каком количестве используются в 146 странах.
«Важный аспект нашего исследования — оценка этих потоков питательных веществ на субнациональном уровне в каждой стране, прежде чем делать выводы на национальном и глобальном уровнях», — пояснила ведущий автор Мариана Деволт.
После расчёта мест и объёмов питательных веществ, накапливающихся в экскрементах людей и скота, команда смоделировала, какая часть этих отходов, будучи переработанной, потребовалась бы для удовлетворения потребностей систем растениеводства и луговодства во всём мире.
Ключевые результаты анализа:
- Количество питательных веществ в человеческих и плохо используемых животных экскрементах составляет 13% от потребностей сельскохозяйственных культур и пастбищ в основных питательных веществах.
- Национальная переработка этих питательных веществ могла бы сократить глобальный чистый импорт минеральных удобрений на 41% для азота, 3% для фосфора и 36% для калия.
Использование переработанных экскрементов также имело бы дополнительные преимущества:
- Снижение загрязнения водных источников питательными стоками (например, предотвращение вредоносного цветения водорослей).
- Помощь в создании циклической экономики между потреблением пищи и сельским хозяйством.
«Не имеет смысла загрязнять нашу окружающую среду, особенно воды и почвы, а затем не иметь достаточно удобрений для сельского хозяйства», — отметил Леманн. — «Нам нужно замкнуть цикл для плохо используемых питательных веществ, откуда бы они ни поступали».
Геополитический контекст:
- Подавляющая часть фосфора, невозобновляемого ресурса, добывается в очень немногих странах.
- Производство азота коммерческим путём дорого, требует много энергии и создаёт большой углеродный след.
«Базовый факт заключается в том, что любые питательные вещества, которые мы изымаем в сельском хозяйстве, а мы, очевидно, изымаем много, мы должны восполнять. Бесплатного сыра не бывает», — подчеркнул Леманн.
Без переработки неизбежный дефицит питательных веществ будет только повышать цену на удобрения и, в конечном итоге, на продовольствие, рискуя усилить миграцию и политическую нестабильность.
Хотя использование удобрений из человеческой мочи и фекалий может вызывать вопросы общественного восприятия, создание циклической экономики между потреблением пищи и сельским хозяйством будет критически важно, поскольку к 205 году мировая продовольственная система должна будет обеспечивать почти 10 миллиардов человек.
«Во многих странах мира в унитаз смывается больше азота, чем они импортируют или вносят в качестве сельскохозяйственных удобрений на свои земли, и я думаю, что это преступление», — заключил Леманн.