Mohamed Hijri: A simple solution to the coming phosphorus crisis

Mohamed Hijri: Eine einfache Lösung für die kommende Phosphorkrise

Translator: Jane Roffe Reviewer: Els De Keyser

Übersetzung: Judith Matz Lektorat: Nadine Hennig

I'm going to start by asking you a question:

Ich möchte mit einer Frage beginnen:

Is anyone familiar with the blue algae problem?

Wem ist das Blaualgenproblem ein Begriff?

Okay, so most of you are.

Okay, den meisten.

I think we can all agree it's a serious issue.

Wir sind uns wohl alle der ernsten Lage bewusst.

Nobody wants to drink blue algae-contaminated water,

Niemand möchte von Blaualgen kontaminiertes Wasser trinken

or swim in a blue algae-infested lake.

oder in einem See voller Blaualgen schwimmen.

Right?

Oder?

I hope you won't be disappointed,

Hoffentlich enttäuscht es Sie nicht,

but today, I won't be talking about blue algae.

wenn ich heute nicht über Blaualgen spreche.

Instead, I'll be talking about the main cause

Statt dessen werde ich über die Hauptursachen sprechen,

at the root of this issue,

die das Problem verursachen,

which I will be referring to as the phosphorus crisis.

was ich "Phosphorkrise" nenne.

Why have I chosen to talk to you about the phosphorus crisis today?

Wieso habe ich mich zu einem Vortrag über die Phosphorkrise entschieden?

For the simple reason that nobody else is talking about it.

Aus dem einfachen Grund, dass sonst niemand darüber redet.

And by the end of my presentation, I hope that the general public

Und am Ende meines Vortrages hoffe ich, dass sich die Öffentlichkeit

will be more aware of this crisis and this issue.

dieser Krise und der Problematik bewusster ist.

Now, the problem is that if I ask,

Wenn ich die Frage stelle,

why do we find ourselves in this situation with blue algae?

wieso wir diese Blaualgensituation haben,

The answer is that it comes from how we farm.

dann liegt die Antwort in unserer Landwirtschaft.

We use fertilizers in our farming, chemical fertilizers.

Wir setzen Düngemittel ein, chemische Düngemittel.

Why do we use chemical fertilizers in agriculture?

Wieso setzen wir in der Landwirtschaft chemische Düngemittel ein?

Basically, to help plants grow and to produce a better yield.

Im Prinzip wollen wir besseres Pflanzenwachstum für größere Ernten.

The issue is that this is set to engender

Das erzeugt ein Umweltproblem,

an environmental problem that is without precedent.

das beispiellos ist.

Before going further, let me give you a crash course in plant biology.

Bevor ich weitermache, ein Crashkurs in Pflanzenkunde.

So, what does a plant need in order to grow?

Was braucht eine Pflanze zum Wachsen?

A plant, quite simply, needs light, it needs CO2,

Eine Pflanze braucht ganz einfach Licht, CO2,

but even more importantly, it needs nutrients,

aber wichtiger noch, sie braucht Nährstoffe,

which it draws from the soil.

die sie aus dem Boden bezieht.

Several of these nutrients are essential chemical elements:

Mehrere dieser Nährstoffe sind essentielle chemische Elemente:

phosphorus, nitrogen and calcium.

Phosphor, Stickstoff, Kalzium.

So, the plant’s roots will extract these resources.

Die Pflanzenwurzeln extrahieren also diese Nährstoffe.

Today I'll be focusing on a major problem that is linked to phosphorus.

Heute werde ich mich auf ein riesiges Problem in Verbindung mit Phosphor konzentrieren.

Why phosphorus in particular?

Wieso gerade Phosphor?

Because it is the most problematic chemical element.

Das ist das problematischste chemische Element.

By the end of my presentation, you will have seen

Am Ende meines Vortrags werden Sie

what these problems are, and where we are today.

die Probleme und unsere heutige Situation besser verstehen.

Phosphorus is a chemical element

Phosphor ist ein chemisches Element,

that is essential to life. This is a very important point.

das überlebenswichtig ist. Ein sehr wichtiger Punkt.

I’d like everyone to understand precisely what the phosphorus issue is.

Jeder muss verstehen, was genau es mit der Phosphorproblematik auf sich hat.

Phosphorus is a key component in several molecules,

Phosphor ist der Schlüsselbestandteil in mehreren Molekülen,

in many of our molecules of life.

in vielen unserer Lebensmoleküle.

Experts in the field will know

Experten auf dem Gebiet wissen,

that cellular communication is phosphorus-based --

dass Zellkommunikation auf Phosphor basiert –

phosphorylation, dephosphorylation.

also Phosphorylierung und Dephosphorylierung.

Cell membranes are phosphorus-based: These are called phospholipids.

Grundlage der Zellmembranen ist Phosphor: Phospholipide.

The energy in all living things, ATP, is phosphorus-based.

Die Energie in allen lebenden Wesen, das ATP, basiert auf Phosphor.

And more importantly still, phosphorus is a key component of DNA,

Und wichtiger noch: Phosphor ist ein Schlüsselbestandteil unserer DNA –

something everyone is familiar with, and which is shown in this image.

jeder weiß das und es ist hier im Bild zu sehen.

DNA is our genetic heritage.

DNA ist unser genetischer Ursprung.

It is extremely important, and once again, phosphorus is a key player.

Sie ist sehr wichtig und wieder einmal ist Phosphor hier eine Schlüsselfigur.

Now, where do we find this phosphorus?

Wo finden wir diesen Phosphor?

As humans, where do we find it?

Wo finden wir ihn als Menschen?

As I explained earlier,

Wie eingangs erklärt,

plants extract phosphorus from the soil, through water.

ziehen sich Pflanzen Phosphor durch Wasser aus dem Boden.

So, we humans get it from the things we eat:

Wir Menschen beziehen ihn also aus unseren Nährstoffen:

plants, vegetables, fruits,

Pflanzen, Gemüse, Früchte,

and also from eggs, meat and milk.

aber auch aus Eiern, Fleisch und Milch.

It’s true that some humans eat better than others.

Ja, einige Menschen essen besser als andere.

Some are happier than others.

Einige sind glücklicher als andere.

And now, looking at this picture, which speaks for itself,

Und in diesem Bild, das für sich selbst spricht,

we see modern agriculture,

sehen wir die moderne Landwirtschaft,

which I also refer to as intensive agriculture.

die ich auch als "intensive Landwirtschaft" bezeichne.

Intensive agriculture is based on the use of chemical fertilizers.

Intensive Landwirtschaft basiert auf der Verwendung chemischer Dünger.

Without them, we would not manage to produce enough

Ohne sie könnten wir nicht genug produzieren,

to feed the world's population.

um die Weltbevölkerung zu ernähren.

Speaking of humans, there are currently 7 billion of us on Earth.

Apropos Menschen: Aktuell gibt es 7 Milliarden von uns.

In less than 40 years, there will be 9 billion of us.

In weniger als 40 Jahren wird es 9 Milliarden geben.

And the question is a simple one: Do we have enough phosphorus

Und die Frage ist einfach: Gibt es genügend Phosphor,

to feed our future generations?

um zukünftige Generationen zu ernähren?

So, in order to understand these issues, where do we find our phosphorus?

Um das Problem zu verstehen, müssen wir wissen, woher Phosphor kommt.

Let me explain.

Ich erkläre es gleich.

But first, let’s just suppose

Doch zuerst nehmen wir an,

that we are using 100 percent of a given dose of phosphorus.

dass wir 100 % von jeder Phosphordosis verwenden.

Only 15 percent of this 100 percent goes to the plant. Eighty-five percent is lost.

Nur 15 % dieser 100 % gehen an die Pflanze, 85 % gehen verloren.

It goes into the soil, ending its journey in the lakes,

Er landet im Boden, beendet seine Reise in Seen,

resulting in lakes with extra phosphorus, which leads to the blue algae problem.

was zu Seen mit extra Phosphor führt, was zum Blaualgenproblem führt.

So, you’ll see there’s a problem here, something that is illogical.

Hier sehen Sie also ein Problem, etwas Unlogisches.

A hundred percent of the phosphorus is used, but only 15 percent goes to the plant.

100 % des Phosphors werden verwendet, jedoch nur 15 % von der Pflanze.

You’re going to tell me it’s wasteful.

Bestimmt denken Sie jetzt: "Was für eine Verwendung."

Yes, it is. What is worse is that it is very expensive.

Ja, das ist es. Schlimmer noch: Es ist sehr teuer.

Nobody wants to throw their money out the window,

Niemand möchte sein Geld aus dem Fenster werfen,

but unfortunately that's what is happening here.

doch genau das passiert hier leider.

Eighty percent of each dose of phosphorus is lost.

80 % einer jeden Phosphordosis gehen verloren.

Modern agriculture depends on phosphorus.

Die moderne Landwirtschaft baut auf Phosphor auf.

And because in order to get 15 percent of it to the plant, all the rest is lost,

Und da, um 15 % zur Pflanze zu bekommen, der Rest verloren geht,

we have to add more and more.

müssen wir mehr und mehr hinzufügen.

Now, where will we get this phosphorus from?

Wo bekommen wir den ganzen Phosphor her?

Basically, we get it out of mines.

Er kommt aus Minen.

This is the cover of an extraordinary article

Hier der Titel eines bemerkenswerten Artikels

published in Nature in 2009,

aus einer 2009-Ausgabe von "Nature",

which really launched the discussion about the phosphorus crisis.

der die Diskussion über die Phosphorkrise lostrat.

Phosphorus, a nutrient essential to life, which is becoming increasingly scarce,

Phosphor, ein essentieller Nährstoff, der zunehmend seltener wird,

yet nobody is talking about it.

und über den doch niemand spricht.

And everyone agrees: Politicians and scientists are in agreement

Und alle stimmen zu: Politiker und Wissenschaftler

that we are headed for a phosphorus crisis.

finden alle, dass auf uns eine Phosphorkrise zukommt.

What you are seeing here is an open-pit mine in the U.S.,

Wir sehen hier eine Mine in den USA,

and to give you an idea of the dimensions of this mine,

und um Ihnen eine Vorstellung der Größe zu verschaffen:

if you look in the top right-hand corner, the little crane you can see,

Schauen Sie mal oben rechts auf den kleinen Kran,

that is a giant crane.

das ist ein riesiger Kran.

So that really puts it into perspective.

Das verleiht dem etwas Perspektive.

So, we get phosphorus from mines.

Phosphor holen wir also aus Minen.

And if I make a comparison with oil,

Hier ein Vergleich mit Öl:

there’s an oil crisis, we talk about it, we talk about global warming,

Es gibt eine Ölkrise, wir reden darüber, wir reden über Erderwärmung,

yet we never mention the phosphorus crisis.

doch wir reden niemals über den Phosphorkreislauf.

To come back to the oil problem, oil is something we can replace.

Zurück zum Ölproblem: Öl können wir ersetzen.

We can use biofuels, or solar power,

Wir können Biokraftstoffe oder Solarkraft einsetzen,

or hydropower, but phosphorus is an essential element,

oder Wasserkraft, aber Phosphor ist ein essentielles Element,

indispensable to life, and we can’t replace it.

ohne das Leben unmöglich ist. Er ist unersetzbar.

What is the current state of the world's phosphorus reserves?

Wie steht es um die aktuellen Phosphorreserven der Welt?

This graph gives you a rough idea of where we are today.

Diese Grafik zeigt Ihnen, wo wir heute ungefähr stehen.

The black line represents predictions for phosphorus reserves.

Die schwarze Linie trifft eine Vorhersage zu den Reserven.

In 2030, we’ll reach the peak.

2030 haben wir die Spitze erreicht.

By the end of this century, it will all be gone.

Ende dieses Jahrhunderts wird alles weg sein.

The dotted line shows where we are today.

Die gepunktete Linie zeigt, wo wir heute stehen.

As you can see, they meet in 2030, I’ll be retired by then.

Wie Sie sehen, treffen sie sich 2030. Dann bin ich Rentner.

But we are indeed heading for a major crisis,

Aber wir laufen geradewegs auf eine riesige Krise zu,

and I’d like people to become aware of this problem.

und ich möchte den Leuten gern dieses Problem bewusst machen.

Do we have a solution?

Gibt es eine Lösung?

What are we to do? We are faced with a paradox.

Was sollen wir tun? Wir stehen vor einem Dilemma.

Less and less phosphorus will be available.

Immer weniger Phosphor wird verfügbar sein.

By 2050 there will be 9 billion of us,

2050 gibt es 9 Milliarden von uns

and according to the U.N. Food and Agriculture Organization,

und glaubt man der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der UN,

we will need to produce twice as much food in 2050 than we do today.

müssen wir 2050 doppelt so viel Nahrung produzieren wie heute.

So, we will have less phosphorus, but we'll need to produce more food.

Es wird also weniger Phosphor geben, doch brauchen wir mehr Nahrung.

What should we do?

Was sollen wir tun?

It truly is a paradoxical situation.

Eine wahrhaft paradoxe Situation.

Do we have a solution, or an alternative

Gibt es eine Lösung, eine Alternative,

which will allow us to optimize phosphorus use?

die es uns erlaubt, den Verbrauch von Phosphor zu optimieren?

Remember that 80 percent is destined to be lost.

80 % davon gehen ja wie erwähnt verloren.

The solution I'm offering today is one that has existed for a very long time,

Heute biete ich eine Lösung an, die es schon sehr lange gibt,

even before plants existed on Earth,

selbst, als es noch keine Pflanzen gab,

and it's a microscopic mushroom that is very mysterious,

und zwar diesen mikroskopisch kleinen Pilz,

very simple, and yet also extremely complex.

der geheimnisvoll und einfach ist, und zugleich extrem komplex.

I've been fascinated by this little mushroom for over 16 years now.

Dieser kleine Pilz fasziniert mich bereits seit über 16 Jahren.

It has led me to further my research

Er hat meine Forschung angespornt

and to use it as a model for my laboratory research.

und ich habe ihn als Modell in meinen Laborstudien verwendet.

This mushroom exists in symbiosis with the roots.

Dieser Pilz lebt in Symbiose mit den Wurzeln.

By symbiosis, I mean a bidirectional and mutually beneficial association

Damit meine ich eine wechselseitige, nutzbringende Verbindung,

which is also called mycorrhiza.

auch Mykorrhiza genannt.

This slide illustrates the elements of a mycorrhiza.

Dieses Bild illustriert die Elemente solch einer Pilz-Pflanzen-Symbiose.

You’re looking at the root of wheat,

Sie sehen die Wurzel von Weizen,

one of the world’s most important plants.

eine der wichtigsten Pflanzen der Welt.

Normally, a root will find phosphorus all by itself.

Normalerweise findet die Wurzel den Phosphor ganz von allein.

It will go in search of phosphorus,

Sie begibt sich auf Phosphorsuche,

but only within the one millimeter which surrounds it.

jedoch nur innerhalb des sie umgebenden Millimeters.

Beyond one millimeter, the root is ineffective.

Jenseits dieses Millimeters ist die Wurzel ineffektiv.

It cannot go further in its search for phosphorus.

Sie kann auf ihrer Phosphorsuche nicht weiter vordringen.

Now, imagine this tiny, microscopic mushroom.

Nun stellen Sie sich diesen winzig kleinen Pilz vor.

It grows much faster,

Er wächst viel schneller

and is much better designed to seek out phosphorus.

und ist viel besser dazu ausgelegt, Phosphor zu suchen.

It can go beyond the root’s one-millimeter scope

Er kann sich aus dem 1-mm-Radius der Wurzel bewegen,

to seek out phosphorus.

um Phosphor zu suchen.

I haven’t invented anything at all;

Ich habe überhaupt nichts erfunden,

it's a biotechnology that has existed for 450 million years.

diese Biotechnologie gibt es seit über 450 Millionen Jahren.

And over time, this mushroom has evolved and adapted to seek out

Und mit der Zeit hat sich der Pilz entwickelt und angepasst,

even the tiniest trace of phosphorus, and to put it to use,

selbst die winzigste Phosphorspur aufzuspüren und einzusetzen,

to make it available to the plant.

sie der Pflanze zugänglich zu machen.

What you’re seeing here, in the real world, is a carrot root,

Hier sehen Sie eine Karottenwurzel

and the mushroom with its very fine filaments.

und den Pilz mit seinen sehr feinen Fasern.

Looking closer, we can see that this mushroom

Schauen wir näher hin, sehen wir, dass der Pilz

is very gentle in its penetration.

extrem vorsichtig vordringt.

It will proliferate between the root's cells,

Er entwickelt sich zwischen den Wurzelzellen,

eventually penetrating a cell

durchdringt schließlich eine Zelle

and starting to form a typical arbuscular structure,

und formt eine typisch buschige Struktur,

which will considerably increase the exchange interface

die die Oberfläche zum Austausch zwischen Pflanze

between the plant and the mushroom.

und Pilz dramatisch erhöht.

And it is through this structure that mutual exchanges will occur.

Und durch diese Struktur erfolgt gegenseitiger Austausch.

It’s a win-win trade:

Ein Gewinn für beide:

I give you phosphorus, and you feed me.

Ich gebe dir Phosphor, du ernährst mich.

True symbiosis.

Eine wahrhaftige Symbiose.

Now let's add a mycorrhiza plant

Setzen wir nun eine Mykorrhiza-Pflanze

into the diagram I used earlier.

in das vorhin verwendete Diagramm ein.

And instead of using a 100 percent dose, I’m going to reduce it to 25 percent.

Und anstelle einer Dosis von 100 % nehmen wir eine von 25 %.

You’ll see that of this 25 percent, most will benefit the plant,

Sie sehen, dass von diesen 25 % die meisten zur Pflanze gelangen,

more than 90 percent.

mehr als 90 %.

A very small amount of phosphorus will remain in the soil.

Eine kleine Phosphormenge verbleibt im Boden.

That's completely natural.

Das ist ganz natürlich.

What's more is that in certain cases, we don't even need to add phosphorus.

Mehr noch: In gewissen Fällen müssen wir nicht einmal Phosphor anreichern.

If you recall the graphs I showed you earlier,

Wenn Sie sich an die Grafiken von vorhin erinnern:

85 percent of phosphorus is lost in the soil,

85 % des Phosphors verlieren sich im Boden

and the plants are unable to access it.

und die Pflanze gelangt nicht länger heran.

Even though it is present in the soil, it is in insoluble form.

Er befindet sich im Boden, ist aber nicht lösbar.

The plant is only able to seek out soluble forms.

Die Pflanze kann nur die lösbare Form aufspüren.

The mushroom is capable of dissolving this insoluble form

Der Pilz aber kann die unlösbare Form auflösen

and making it available for the plant to use.

und sie der Pflanze zur Verfügung stellen.

To further support my argument, here is a picture that speaks for itself.

Hier ist ein Bild, was für sich selbst spricht und meine These untermauert.

These are trials in a field of sorghum.

Das sind Versuche in einem Hirsefeld.

On the left side, you see the yield produced using conventional agriculture,

Links sehen wir die Tracht mit herkömmlicher Landwirtschaft,

with a 100 percent phosphorus dose.

mit einer Phosphordosis von 100 %.

On the other side, the dose was reduced to 50 percent,

Auf der anderen Seite wurde die Dosis auf 50 % reduziert.

and just look at the yield.

Schauen Sie sich das Feld an.

With only a half-dose, we achieved a better yield.

Mit der halben Dosis haben wir eine bessere Tracht.

This is to show you that this method works.

So können Sie sehen, dass diese Methode funktioniert.

And in some cases, in Cuba, Mexico and India,

In einigen Fällen, in Kuba, Mexiko, Indien,

the dose can be reduced to 25 percent, and in several other cases,

kann die Dosis auf 25 % reduziert werden und in anderen Fällen

there's no need to add any phosphorus at all,

muss gar kein Phosphor hinzugefügt werden,

because the mushrooms are so well adapted

weil die Pilze so angepasst sind,

to finding phosphorus and drawing it from the soil.

Phosphor aufzuspüren und aus dem Boden zu holen.

This is an example of soy production in Canada.

Hier ein Beispiel aus einem Sojafeld in Kanada.

Mycorrhiza was used in one field but not in the other.

Mykorrhiza wurde nur in einem der Felder eingesetzt.

And here, where blue indicates a better yield, and yellow a weaker yield.

Hier zeigt blau die bessere und gelb die schwächere Tracht an.

The black rectangle is the plot

Im schwarzen Rechteck

from which the mycorrhiza was added.

wurde Mykorrhiza ausprobiert.

In other words, as I already said, I have invented nothing.

Mit anderen Worten, wie gesagt, ich habe nichts erfunden.

Mycorrhiza has existed for 450 million years,

Mykorrhiza gibt es seit 450 Millionen Jahren,

and it has even helped modern-day plant species to diversify.

sie hat sogar modernen Pflanzenspezies bei der Auffächerung geholfen.

So, this it isn't something that is still undergoing lab tests.

Das ist also nichts, was noch im Labor untersucht wird.

Mycorrhiza exists, it works,

Mykorrhiza existiert, funktioniert

it's produced at an industrial scale and commercialized worldwide.

und wird auf industrieller Ebene produziert und weltweit gehandelt.

The problem is that people are not aware of it.

Das Problem ist, dass die Leute es nicht wissen.

People like food producers and farmers are still not aware of this problem.

Nahrungsproduzenten und Bauern sind sich des Problems noch nicht bewusst.

We have a technology that works,

Wir haben eine funktionierende Technologie

and one that, if used correctly, will alleviate some of the pressure

und eine, die bei korrekter Verwendung einige der Druckpunkte mildern wird,

we are putting on the world's phosphorus reserves.

die wir auf die Phosphorreserven der Welt ausüben.

In conclusion, I am a scientist and a dreamer.

Zu guter Letzt: Ich bin Wissenschaftler und Träumer.

I'm passionate about this topic.

Dieses Thema ist meine Leidenschaft.

So if you were to ask me what my retirement dream is,

Fragen Sie mich also nach meinem Traum für den Ruhestand,

which will be at the moment we reach that phosphorus peak,

was ja der Moment der Phosphorspitze wird,

it would be that we use one label, "Made with mycorrhiza,"

dann wäre es dieses Etikett: "Mit Mykorrhiza hergestellt",

and that my children and grandchildren

und dass meine Kinder und Enkel

buy products bearing that label too.

Produkte kaufen, die dieses Etikett tragen.

Thank you for your attention.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

(Applause)

(Beifall)