Фосфорная катастрофа. Чем грозит миру нехватка стратегического сырья

МОСКВА, 27 июн — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Мировые сельхозпроизводители в панике — под угрозой поставки фосфатов. С каждым годом их нужно все больше, а запасы тают. Основные — в России и Китае. Этот кризис начался не вчера. С 2020-го цены на фосфорные удобрения выросли на 400 процентов. РИА Новости разбиралось в ситуации.

Элемент жизни

Фосфор — один из шести химических элементов, из которых состоят все растения и животные. На его основе строится каркас ДНК и РНК, клеточных мембран, костей и зубов. Но в отличие от остальных "элементов жизни" — кислорода, водорода, углерода, азота и серы, неорганический фосфор на Земле заключен в нерастворимых минералах. Поэтому животные и растения восполняют потребность в нем только за счет других организмов, их отмерших тканей или продуктов жизнедеятельности.

Особенно много фосфора в богатом органикой черноземе. Однако даже самая плодородная почва со временем истощается, и ее необходимо периодически удобрять. Люди поняли это давно. В древних аграрных обществах земледельцы применяли компост и навоз. Коренные жители Америки и Австралии поджигали траву и смешивали золу с землей.

Весьма распространенным удобрением до середины XIX века в Европе, особенно на Британских островах, была костная мука. Ее получали в том числе из человеческих костей. Исследователи, изучавшие захоронения на поле Ватерлоо, где 18 июня 1815-го произошло крупнейшее сражение Наполеоновских войн, установили, что многие братские могилы раскопали через несколько лет после битвы.

По разным оценкам, на поле боя погребли от 25 до 30 тысяч человек и тысячи лошадей. Но сейчас археологи находят лишь единичные останки. При этом в архивах есть записи о том, что в английский порт Халл только в 1822-м из Лейпцига, Аустерлица и Ватерлоо доставили более миллиона корзин измельченных костей и отправили в Йоркшир, где паровые машины переработали их в костную муку.

© Public domain

"Ватерлоо. Ферма Ла-Э-Сент". Акварель Джорджа Крукшенка, 1817. Похоронная бригада использует большую песчаную яму для захоронения

Первые удобрения

В 1840-х вблизи Кембриджа английские геологи обнаружили в осадочных горных породах богатые фосфором округлые образования кофейного цвета, похожие на окаменевшие фекалии. Их назвали "копролиты" — навозные камни. Позднее выяснилось, что это фосфатная руда, или фосфориты, не имеющие никакого отношения к древним экскрементам. Но это не уменьшило их ценности как удобрений.

За несколько десятилетий добыли более двух миллионов тонн фосфоритов, превратив поля и болота юго-востока Англии в лабиринт ям и траншей. Камни сортировали, промывали и перевозили на тележках, поездах и баржах на специальные предприятия, где их измельчали и обрабатывали кислотой, чтобы образовался суперфосфат — первое в мире химическое удобрение.

Фосфатная руда совершила глобальную аграрную революцию. Впервые в истории появилась возможность производить продукты питания практически в любой точке планеты, где есть вода для полива. С этого момента население Земли стремительно увеличивалось, а человечество попало в полную зависимость от удобрений. Фосфориты добавляли в почву, корм для скота и птицы. А сотни геологов разыскивали по всему миру новые залежи "камней плодородия".

CC BY-SA 3.0 / Ra'ike / Phosphorite, graped-bunched formed

Фосфорит

Гуановая лихорадка

В 1855-м стало известно, что в центральной части Тихого океана находится несколько мелких необитаемых островов, покрытых гуано — богатым фосфором разложившимся пометом морских птиц. Это сырье представляло такую ценность, что 18 августа 1856-го американский конгресс принял федеральный закон, позволявший гражданам США захватывать острова с гуано где угодно — вне юрисдикции других государств и не имеющих законных владельцев или местного населения. Также президенту США предоставили право использовать военную силу для защиты интересов таких граждан.

После этого Америка заявила претензии более чем на полусотню островов. Некоторые из них — Бейкер, Джарвис, Хауленд, риф Кингмен, атоллы Джонстон и Мидуэй — остаются в юрисдикции Соединенных Штатов до сих пор. Несмотря на крайнюю труднодоступность, возникли территориальные споры с Испанией, Гондурасом и еще несколькими государствами.

Когда стоимость импортного гуано резко выросла, компании по производству удобрений бросились обыскивать пещеры летучих мышей в поиске этого сырья. Перерабатывали кости десятков тысяч бизонов, убитых в свое время охотниками за шкурами на Великих равнинах.

CC BY-SA 3.0 / Danilo Bargen / Guano Island

Гуановый остров в Тихом океане у побережья Перу

Фосфоритовый бум

Вспомнили и о том, что в Южной Каролине регулярно находили "вонючие камни" — конкреции фосфатной породы, которые можно перерабатывать в удобрение. В 1870-х на Восточном побережье США в районе Чарлстона открылись первые фосфатные рудники. Десять лет спустя геологи обнаружили крупные месторождения во Флориде. До сих пор большая часть фосфора на американские поля поступает оттуда.

Массивные залежи фосфоритов нашли на американском Западе, в Китае, на Ближнем Востоке, в Европе, Африке и Австралии, а также на дне Атлантического океана и в Балтийском море. Это приобрело огромное значение в ХХ веке, во время так называемой зеленой революции, когда повсеместно стали доступны более продуктивные культуры, выведенные селекционерами.

Но истинный золотой век фосфорных удобрений наступил после того, как в 1920-х на Кольском полуострове нашли апатиты.

© Инфографика

Российский апатит

В России в начале ХХ века было лишь несколько небольших фосфоритных разработок и полукустарных суперфосфатных заводов, сырье для которых в основном завозили из-за границы. Многие регионы испытывали хроническую нехватку удобрений. Это стало одной из причин череды неурожайных годов и голода.

Чтобы решить проблему, в 1919-м создали Центральный научно-исследовательский институт по удобрениям, приступили к планомерному поиску фосфоритов и строительству заводов. Однако сырья не хватало.

В 1921-м во время геологических исследований в Хибинах сотрудники Минералогического музея Академии наук под руководством академика А. Е. Ферсмана обнаружили глыбы апатита. До этого крупных скоплений этого минерала нигде в мире не встречали, поэтому многие ученые и руководители отрасли весьма скептически отнеслись к перспективе переработки апатитовых руд.

Но лет через десять стало очевидно: апатиты во всех отношениях лучше традиционных фосфоритов. При низкой себестоимости из них получают более качественные удобрения, к тому же апатитовая руда, помимо фосфора, содержит целый набор редких и редкоземельных металлов.

В 1930-м на Хибинах заработал первый апатитовый рудник, и к концу года его производительность превысила добычу фосфоритов на всех месторождениях страны. В 1931-м суперфосфатные заводы перевели на новое сырье. Организовали поставки апатитового концентрата за границу. К середине 1930-х Советский Союз стал крупнейшим экспортером фосфорного сырья в мире.

Сегодня крупными запасами апатитовых руд, помимо России, обладают Бразилия, ЮАР, Финляндия, Уганда, Hорвегия, Зимбабве, Kанада, Испания и Индия. Пригодные для промышленной добычи фосфориты есть в европейской части России, Китае, Марокко, США, Франции, Бельгии, Испании, Тунисе и Алжире.

© Fotolia / Thirathat

Минерал апатит

Мировой фосфорный кризис

Пока геологи открывали новые месторождения, а заводы удобрений наращивали мощности, поводов для беспокойства не было. Первый тревожный сигнал прозвучал в 1990-х, когда иссякли запасы фосфоритов на крошечном тихоокеанском острове Науру, обеспечивающем удобрениями Австралию и Новую Зеландию. Тогда же пошло на убыль производство фосфатов в США. Крупнейший в мире экспортер этого сырья к концу ХХ века стал импортером.

Настоящая "фосфорная катастрофа" разразилась в 2008-м, когда на фоне глобального экономического кризиса и слухов об исчерпаемости сырьевых ресурсов цены на фосфаты выросли на 800 процентов.

Исторически фосфорные удобрения всегда была дешевле дефицитных калийных или азотных, для производства которых нужен природный газ. Это обернулось зависимостью в странах с низким и средним уровнем дохода. Теперь же и фосфаты стали дорогим удовольствием. Над многими государствами Африки и Юго-Восточной Азии в ХХI веке снова нависла угроза голода.

© Инфографика

Прогноз Международной ассоциации производителей удобрений (IFA)

С 2020-го рынок снова лихорадит. Особенно ситуация ухудшилась в последние месяцы. Из-за сбоев в цепочке поставок, запретов на экспорт и антироссийских санкций мировые цены на фосфаты увеличились в четыре раза.

Ведущие ученые из 18 стран мира недавно опубликовали доклад "Наше фосфорное будущее". Чтобы подчеркнуть серьезность проблемы, его последнюю страницу напечатали на черной бумаге.

Исследователи призывают пересмотреть отношение к фосфорным удобрениям как к самому дешевому и простому инструменту повышения урожайности. Бесконтрольное использование ресурса, по их мнению, угрожает не только продовольственной безопасности, но и глобальной экологии. Вымываемые с полей соединения фосфора загрязняют реки, озера и моря, вызывают цветение водорослей, которые выделяют токсины, вредные для животных и людей.

Правда, чем заменить столь востребованные всеми фермерами мира удобрения, авторы не уточняют.

© Инфографика

Страны — лидеры по экспорту удобрений