Des scientifiques ont été soulignant le cycle «cassé» du phosphore depuis plus d’une décennie: l’humanité a déterré d’énormes quantités de cet élément, qui se retrouve dans les cours d’eau au lieu de retourner sur les terres cultivées.
Le problème se résume à de la merde. Les gens et le bétail mangent les récoltes et excrètent du phosphore en conséquence. (Un chercheur de l’Université de l’Iowa a calculé que le bétail de l’État produit une charge d’excréments équivalente à une nation de 168 millions d’habitants.) Mais la majeure partie ne finira pas par nourrir les plantes à nouveau. Le traitement des déchets peut transformer les boues ou le fumier en engrais, mais leur transport et leur traitement sont souvent peu pratiques, de sorte qu’ils peuvent rester dans des stocks et des «piles sèches» sans avoir la possibilité de stimuler une autre culture.
Ou le système peut présenter des fuites : les eaux usées, les fosses septiques, les stocks et le sol érodé déversent du phosphore dans les océans et les rivières, où il se dilue jusqu’à l’oubli tout en dégradant ces écosystèmes. Par exemple, le ruissellement de phosphore entraîne la prolifération d’algues nuisibles qui ont tué les herbiers de Floride, affamant des milliers de lamantins.
Le modèle de Demay a déterminé qu’en 67 ans, les humains ont pompé près d’un milliard de tonnes de phosphore non renouvelable dans les systèmes alimentaires. Les chiffres de son équipe sont tirés de données statistiques de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture. Les données mondiales, ventilées par pays, ont fait état de rendements agricoles – comme la quantité de blé cultivée ou le nombre de porcs et de vaches – de 1961 à 2017. (Les données de 1950 à 1961 proviennent de autre ensembles de données.)
Son équipe a également décomposé les tendances d’utilisation. En 2017, la dépendance de l’Europe occidentale, de l’Amérique du Nord et de l’Asie a grimpé à près de 60 % du phosphore total prêt à l’emploi disponible dans le sol de chaque région. Le Brésil, la Chine et l’Inde augmentent rapidement leur utilisation, à 61, 74 et 67 % respectivement. Les chiffres pour la France et les Pays-Bas n’augmentent plus, car ils ont remplacé une partie de l’utilisation de la roche phosphatée par du fumier ; maintenant, ils se situent à environ 70 et 50 %. Pourtant, dans des pays africains comme le Zimbabwe, le manque de phosphore dans le sol limite les rendements des cultures. Les estimations de Demay placent l’utilisation d’engrais minéraux au Zimbabwe dans une fourchette de 20 à 30 %, ce qui est même inférieur à la moyenne de 32 % pour toute l’Afrique.
Pour Elser, cela met en lumière une inégalité mondiale : les pays les plus pauvres ont accès à beaucoup moins d’engrais, même s’ils en ont davantage besoin. Et les pays riches ont pu accumuler des stocks à partir des réserves de roches pendant des décennies, tandis que les pays qui luttent pour la sécurité alimentaire ne peuvent pas se permettre de faire de même.
Cela soulève des inquiétudes quant à savoir qui contrôlera l’avenir des engrais. Près de 75 % de l’approvisionnement mondial se trouve dans les mines du Maroc et du Sahara occidental. Les économistes s’inquiètent lorsqu’une marchandise est consolidée entre les mains de quelques personnes puissantes. (L’OPEP contrôle à peu près la même fraction du pétrole mondial, mais avec 13 États membres.)
Et on ne sait pas exactement combien de temps dureront les fournitures. En 2009, Cordell a estimé qu’un moment de « pic de phosphore » mondial pourrait se produire dès 2030, ce qui laisserait 50 à 100 ans de réserves en baisse. Aujourd’hui, elle et Elser conviennent que le pic viendra probablement plus tard, bien qu’il soit difficile de prédire quand, car la demande peut monter en flèche pour d’autres utilisations, comme les batteries au lithium fer phosphate. Elser note que de nouvelles analyses situent désormais l’offre maximale à environ 300 à 400 ans.