Un estudio de 3.142 condados identifica grandes reservas acumuladas en suelos y residuos que podrían reducir la dependencia de la roca fosfórica y reforzar la producción agrícola
Redactor: Luis Ortega
Editor: Karem Díaz S.
Estados Unidos podría agotar sus reservas nacionales de fósforo mineral dentro de aproximadamente 40 años si mantiene su dependencia actual de la roca fosfórica. Sin embargo, una investigación encabezada por especialistas de la Universidad de Arkansas y del Centro STEPS encontró que los suelos agrícolas y diferentes corrientes de residuos contienen cantidades suficientes para reducir sustancialmente la demanda de nuevas extracciones.
El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, reconstruyó el ciclo del fósforo en 3.142 condados estadounidenses. El análisis incorporó datos históricos desde 1866, información de 91 cultivos principales y 20 tipos de ganado, además de proyecciones sobre producción y demanda hasta 2050.
Los investigadores evaluaron siete estrategias circulares para disminuir el consumo de fósforo mineral. La opción con mayor potencial no consiste en descubrir un nuevo yacimiento, sino en recuperar y aprovechar mejor el nutriente que ya permanece acumulado en los suelos de cultivo y pastoreo.
Un nutriente indispensable para la producción de alimentos
El fósforo forma parte, junto con el nitrógeno y el potasio, de los tres macronutrientes que habitualmente deben aportar los fertilizantes agrícolas. Interviene en la transferencia de energía, el crecimiento de las raíces, la formación de semillas y otros procesos sin los cuales las plantas no pueden completar su desarrollo.
La agricultura intensiva no puede depender únicamente del fósforo liberado de manera natural por la meteorización de las rocas del suelo. Sin reposición, esa fracción disponible podría agotarse en pocos años bajo sistemas productivos que extraen nutrientes continuamente mediante las cosechas.
La mayor parte del fósforo comercial procede de roca fosfórica extraída en minas, triturada y procesada químicamente, generalmente con ácido sulfúrico. Su fabricación consume energía y posteriormente requiere transportar fertilizantes a través de extensas cadenas nacionales e internacionales.
Estados Unidos incorporó el fosfato a su lista de minerales críticos en 2025 debido al riesgo de interrupciones en el suministro. La advertencia adquiere una dimensión internacional porque Europa, América Latina y el sudeste asiático ya dependen considerablemente de importaciones procedentes de productores como China y Marruecos.
La concentración geográfica de los yacimientos ya había motivado advertencias sobre la escasez mundial de fósforo y sus implicaciones para la agricultura. Una interrupción comercial, una restricción a las exportaciones o un aumento de los costes energéticos puede afectar el precio y la disponibilidad del fertilizante incluso antes del agotamiento físico de las reservas.
Gran parte del fertilizante no llega a los cultivos
Uno de los principales problemas es la baja eficiencia del sistema. El fósforo reacciona fácilmente con los componentes del suelo y puede quedar fijado en formas que las raíces no absorben de inmediato. Según la información presentada por la Universidad de Arkansas, alrededor del 80 % del fertilizante fosforado aplicado no llega al cultivo durante el periodo considerado.
Esto no significa que todo ese nutriente desaparezca. Una parte permanece acumulada en el terreno como fósforo residual, mientras otra puede desplazarse mediante erosión, escorrentía o transporte de partículas hacia corrientes de agua.
La disponibilidad real depende de las condiciones químicas, físicas y biológicas del suelo. El pH, la materia orgánica, la textura, la actividad microbiana y la humedad influyen sobre la fracción que las plantas pueden aprovechar.
Una investigación reciente desarrolló un método para detectar una reserva de fósforo vinculada al ADN de los microorganismos del suelo. Ese trabajo muestra que el nutriente almacenado no forma un depósito uniforme y que se necesitan herramientas específicas para conocer las fracciones disponibles.
Los suelos conservan 99 millones de toneladas
Los cálculos históricos indican que desde 1866 se aplicaron aproximadamente 145 teragramos de fósforo como fertilizante en Estados Unidos. Cada teragramo equivale a un millón de toneladas métricas.
Para 2023, los investigadores estimaron que quedaban 52 teragramos en tierras de cultivo y otros 47 teragramos en pastizales. La reserva conjunta de 99 millones de toneladas equivale aproximadamente al 68 % de los aportes minerales realizados durante el periodo analizado.
Las proyecciones para 2024–2050 señalan que el aprovechamiento del fósforo residual del suelo podría suministrar entre 2,4 y 5,1 veces la demanda mineral estadounidense prevista, dependiendo del escenario socioeconómico. Se trata de un potencial técnico calculado mediante el modelo, no de una reserva que pueda quedar inmediatamente disponible para cualquier explotación.
La acumulación presenta fuertes diferencias geográficas. Algunos terrenos poseen cantidades suficientes o excesivas, mientras otros necesitan nuevas aplicaciones para sostener el rendimiento. Extraer fósforo de una parcela con reservas elevadas y trasladarlo hacia otra región tampoco es una operación automática ni necesariamente rentable.
La humedad añade otra variable decisiva. Como han mostrado estudios sobre el destino del fósforo en los suelos agrícolas a largo plazo, la cantidad de agua puede modificar su retención, disponibilidad y desplazamiento hacia las cuencas.
Estiércol, lodos y residuos forman una reserva dispersa
El equipo también calculó el fósforo potencialmente reciclable contenido en estiércol, lodos de depuración, residuos de cultivos, restos alimentarios, cáscaras de huevo y huesos procedentes de la producción pecuaria. Al sumar estas fuentes al fósforo residual del suelo, el volumen identificado alcanzó cerca del 125 % de todo el fósforo aplicado a los campos durante el periodo histórico.
El reciclaje de lodos, subproductos ganaderos y residuos agrícolas podría compensar adicionalmente entre 0,5 y una vez la demanda mineral proyectada. Por su parte, reducir el desperdicio de alimentos disminuiría las necesidades en una proporción equivalente a aproximadamente 0,3 veces esa demanda.
Las cifras no son directamente acumulables como si cada tonelada pudiera sustituir de inmediato a una tonelada de fertilizante comercial. Las fuentes poseen concentraciones, formas químicas, riesgos sanitarios y costes de procesamiento diferentes.
El estiércol de vaca, por ejemplo, contiene fósforo aprovechable, pero también una proporción elevada de agua. Transportarlo a largas distancias puede costar más que su valor agronómico, por lo que las explotaciones agrícolas receptoras deberían estar relativamente cerca de los establecimientos ganaderos o contar con tecnologías para concentrar el nutriente.
Investigaciones complementarias ya han demostrado la viabilidad de producir fertilizantes líquidos con fósforo recuperado de residuos orgánicos. No obstante, cada proceso debe comprobar su seguridad, estabilidad, contenido nutricional y rendimiento agronómico antes de utilizarse a gran escala.
La oferta circular no coincide con la demanda agrícola
El mapa elaborado por los investigadores reveló una dificultad territorial. El sur y el oeste de Estados Unidos presentan un elevado potencial para evitar fósforo mineral mediante fuentes circulares, mientras numerosos condados del Medio Oeste mantienen una relación baja entre la oferta recuperable y la demanda prevista de sus cultivos.
Esta separación ocurre porque las zonas que concentran ganado, residuos o fósforo acumulado no siempre coinciden con las grandes superficies que producen maíz, soja y otros cultivos con necesidades importantes de fertilización.
Arkansas presenta condiciones especialmente favorables para ensayar una economía circular regional. El noroeste del estado concentra producción avícola y bovina capaz de generar fósforo recuperable, mientras las áreas orientales cultivan arroz, maíz y soja y requieren aportes intensivos del nutriente.
La cercanía entre las fuentes pecuarias y los campos consumidores podría reducir los costes logísticos. Aun así, serían necesarias plantas de procesamiento, controles de calidad, almacenamiento, transporte y recomendaciones agronómicas adaptadas a cada suelo y cultivo.
Reciclar también puede reducir la contaminación del agua
La recuperación del fósforo ofrece un beneficio adicional: evitar que el nutriente termine en ríos, lagos y embalses. Cuando llega en exceso al agua, puede estimular proliferaciones de algas, disminuir el oxígeno disponible y deteriorar los ecosistemas acuáticos.
La respuesta no consiste en retirar indiscriminadamente el fósforo de todos los suelos. Una parcela deficiente puede perder productividad si se reduce la dosis sin análisis previo, mientras un terreno con acumulaciones históricas podría sostener cultivos utilizando mejor su reserva.
El manejo debe partir de análisis de suelo, necesidades reales del cultivo, expectativas razonables de rendimiento y conocimiento del historial de fertilización. También puede incluir aplicaciones localizadas, control de la erosión, cultivos de cobertura y aprovechamiento responsable de fuentes orgánicas.
La recuperación transforma así un problema ambiental en un recurso productivo. El fósforo capturado en aguas residuales o residuos pecuarios deja de alimentar la contaminación y puede volver al ciclo agrícola, siempre que cumpla los requisitos técnicos y sanitarios correspondientes.
La roca fosfórica barata frena las inversiones
Uno de los obstáculos económicos es que la roca fosfórica extraída continúa siendo relativamente barata mientras el suministro se mantiene disponible. Esa diferencia reduce los incentivos para construir instalaciones de recuperación o desarrollar cadenas logísticas destinadas a materiales menos concentrados.
El precio comercial tampoco incorpora necesariamente todos los costes ambientales derivados de la minería, el procesamiento, el transporte y las pérdidas hacia el agua. Las tecnologías circulares deben competir con un producto consolidado y con infraestructuras desarrolladas durante décadas.
Rebecca Muenich, profesora asociada de ingeniería biológica y agrícola de la Universidad de Arkansas y coautora del estudio, advirtió que ninguna tecnología resolverá por sí sola el desafío. La diversidad de fuentes requiere soluciones diferentes para suelos, estiércol, lodos, residuos vegetales y desperdicios alimentarios.
El trabajo no plantea que Estados Unidos pueda abandonar inmediatamente la minería o las importaciones. Su aporte consiste en mostrar dónde se encuentran las reservas alternativas, cuánto podrían contribuir y qué regiones necesitan mayor atención para cerrar el ciclo del nutriente.
La resiliencia del suministro dependerá de combinar un uso más preciso del fertilizante, recuperación de residuos, reducción del desperdicio y planificación territorial. Estas medidas permitirían prolongar las reservas minerales, disminuir la exposición a interrupciones comerciales y mantener el fósforo disponible para la producción de alimentos.
Fuentes referenciales:
Phys.org y Universidad de Arkansas
Proceedings of the National Academy of Sciences
