Les États-Unis pourraient épuiser leurs propres réserves de phosphore d’ici 40 ans environ, et leur dépendance à l’égard des importations crée déjà des risques pour l’agriculture. L’Europe, l’Amérique latine et l’Asie du Sud-Est dépendent fortement des approvisionnements en phosphate de Chine et du Maroc. Les scientifiques mettent en garde : sans disponibilité fiable de phosphore, il est impossible de maintenir les niveaux actuels de production alimentaire.
Le travail a été publié dans les Actes de l’Académie nationale des sciences.
Le phosphore est l’un des trois principaux éléments nécessaires aux plantes, avec l’azote et le potassium. c'est ce qu'on appelle le système NPK. La majeure partie du phosphore destiné à la production d’engrais provient du minerai de phosphate, qui est extrait, concassé et traité avec des produits chimiques. En 2025, les États-Unis ont placé le phosphate sur la liste des minéraux essentiels en raison d’inquiétudes concernant d’éventuelles ruptures d’approvisionnement.
Une nouvelle étude réalisée par des spécialistes de l'Université de l'Arkansas et de l'Université d'État de Caroline du Nord a montré qu'une partie importante du phosphore nécessaire est déjà accumulée dans les sols agricoles américains et dans divers types de déchets.
Les chercheurs ont analysé les données de 3 142 comtés américains, y compris des données remontant à 1866, et ont fait des projections jusqu’en 2050. Ils estiment que depuis 1866, environ 145 téragrammes de phosphore, soit 145 millions de tonnes, ont été introduits dans les terres agricoles américaines sous forme d’engrais. En 2023, il restait environ 52 téragrammes dans les terres arables et 47 téragrammes supplémentaires dans les pâturages.
Dans le même temps, le problème réside dans l’efficacité extrêmement faible de l’utilisation d’engrais phosphorés. Le phosphore se lie rapidement au sol et devient indisponible pour les racines des plantes. Selon les scientifiques, environ 80 % du phosphore obtenu à partir des engrais n'est pas assimilé par les cultures cultivées. Ses résidus peuvent s’accumuler dans le sol ou se déverser dans les réservoirs, contribuant ainsi à la pollution des eaux.
Les chercheurs suggèrent de passer du modèle linéaire actuel d’extraction de minerai, de production d’engrais, d’apport dans le sol et de perte importante de matière à un système circulaire où le phosphore est restitué à l’agriculture.
Le fumier, les résidus de récolte, les os d’animaux, les coquilles d’œufs, les eaux usées et les boues d’épuration peuvent être des sources de phosphore recyclé. Selon les calculs des scientifiques, la quantité de phosphore potentiellement recyclable accumulée dans ces sources au cours de la période considérée équivaut à près de 125 % de la quantité de phosphore introduite dans les champs.
Cependant, il n’existe pas de méthode universelle d’extraction du phosphore. Par exemple, le fumier de bétail contient beaucoup d’eau et il n’est donc pas économiquement avantageux de le transporter sur de longues distances. La transformation sera plus efficace dans les régions où les élevages sont situés à proximité des terres agricoles.
Les scientifiques voient des opportunités particulièrement intéressantes pour créer un tel système en Arkansas. Dans le nord-ouest de l'État, l'aviculture et l'élevage sont activement développés, ce qui produit une grande quantité de déchets contenant du phosphore. À l’est, la culture du riz, du maïs et du soja domine, nécessitant d’importantes quantités d’engrais phosphorés.
Selon les chercheurs, cela crée les conditions nécessaires à la formation d'une économie régionale du phosphore, dans laquelle les déchets de l'élevage et d'autres industries peuvent devenir une source d'engrais pour la production agricole.
