Det er smått utrolig, men menneskeheten har gjennom teknologisk utvikling og bruk av kunstgjødsel økt matproduksjonen raskere enn befolkningen, med det resultat at stadig færre har gått sultne til sengs. Prestasjonen kommer imidlertid med den haken at halve menneskekroppen er bygd opp rundt og avhengig av industrielt produsert kunstgjødsel. For å lage kunstgjødsel trenger man elektrisitet, naturgass, fosfatstein og kalium. Alle disse innsatsfaktorene er nå i spill i et globalt marked. I tillegg ender mye av kunstgjødsla opp i havet, og ikke i plantene de er ment å stimulere veksten hos. Vi kan derfor ikke følge dagens kurs i all evighet. Kan den blå åkeren bidra til å løfte toget tilbake på skinnene?

Livet handler om elektroner

Livet skjer ikke av seg selv. Noe må få hjulene til å gå rundt. Og dette noe, er elektroner. Elektronene benyttes til å pumpe ladede partikler fra en side av en cellemembran til den andre. Deretter slipper magien løs, bokstavelig talt. Partiklene sluses tilbake gjennom nanoturbiner, som er laget av proteiner og innbakt i membranene. De roterende turbinene spytter ut energipakker kalt ATP, en form for skillemynt, som betaler for kroppens uavbrutte strøm av kjemiske reaksjoner. Det er den kontinuerlige strømmen av målrettede biokjemiske reaksjoner som skiller levende organismer, som oss mennesker, fra en tilfeldig haug sammenraskede atomer og molekyler.

Den første milliarden av år eller så etter livets opprinnelse var verdenshavene fylt til trengsel av bakterier på hvileløst søk etter svovel og andre forbindelser de kunne ribbe for elektroner. Det var en bakteriell Mad-Max verden der alle var på leit etter vrakgods som kunne holde liv i flammen.

Planter er grunnlaget for alt annet liv

Da det så som gråest ut kom én av bakteriene opp med en innovativ idé: Vann er det nok av, men molekylene holder hardt på elektronene sine. Hva om jeg utnytter energien i sollys til å vriste dem løs? Og som sagt så gjort; de blågrønne bakteriene brukte sollys til å knekke vannmolekyler, litt som våre forfedre benyttet stein til å knekke nøtter. Deretter krøp algene på land og kledde jorda grønn og innbydende. Livet kunne legge Mad-Max verdenen bak seg, og blomstre i all sin prakt.

Livsformene eksploderte og næringskjedene ekspanderte da biproduktet oksygen fra den frenetiske vannsplittingen begynte å akkumulere i atmosfæren. Det ble mange flere måter å dø og å leve på. De første moderne menneskene snublet ut av hulene sine først for to-tre hundre tusen år siden. Og boy var livet farefullt og kort. Hurtigspol videre til den industrielle revolusjonen, som på rekordtid ga oss verktøy, som fikk naturens luner til å framstå mer som underholdning enn livstruende realiteter.

Men vi er fortsatt like avhengige av elektronstrømmen. Og det er fortsatt bare planter som kan skaffe seg et utkomme ved å rive elektroner løs fra vannmolekyler ved hjelp av sollys. Vi andre må få i oss elektronene vi har behov for ved å spise planter, eller ved å spise dyr som har spist planter, eller ved å spise dyr, som har spist dyr, som har spist planter. Du skjønner tegningen; planter er fundamentet alt annet liv bygger videre på.

Planter må også ha mat

Selv om plantene utfører magiske triks, som å splitte vannmolekyler og lage karbondioksid om til sukker, har også de noen begrensninger for hvor fort de kan vokse. Nitrogen er den viktigste. Lufta er full av nitrogen, men på en form plantene ikke har utviklet et triks for å kunne utnytte til vekst. Det har imidlertid noen typer bakterier gjort, men de jobber saktere enn plantene kan vokse. Den neste festbremsen heter fosfat, og blir det også for lite kalium er det bare å gå hjem og legge seg.

Når vi dyrker avlinger på et jordstykke trekker vi ut nitrogen, fosfat og kalium raskere enn det fornyes gjennom naturlige prosesser. Uten ny tilførsel stopper planteveksten til slutt opp, og har man ikke tilgang på nye områder kommer sulten. Ikke den lille sulten man kan stagge med en Tine-yoghurt, men den store, som kan ta livet av familier og folkegrupper.

Om menneskeheten er en sårbar andunge på leit etter mat, er mangel på gjødsel og næringsrik jord gjedda som ligger på lur i sivet. Det vil si, slik var det helt fram til Haber-Bosch-metoden ble utviklet i 1909. Fra da av trengte man ikke vente på at trege prosesser i jorda skulle fylle opp nitrogenreservoarene. Deretter la man fosfat og kalium til nitrogenet, og i 1926 kom det første kommersielt sammensatte kunstgjødselproduktet på markedet. Derfra og ut har vi ikke sett oss tilbake. Fra da av handlet det ikke lenger om å finne nok gjødsel til plantene, men snarere om å utvikle plantesorter som kunne utnytte all gjødsla vi kunne tilby dem.

Uten kunstgjødsel stopper verden

Denne tilbudspolitikken har sannsynligvis passert toppen. Kunstgjødsel basert på Haber-Bosch-metoden trenger naturgass for å gjøre nitrogen spiselig for planter. Og hvor trygge kan vi være på at fosfat i framtiden fortsetter å komme som bestilt? De største produsentene av fosfat er USA, Russland, Kina og Marokko. Hvor mange av dem ville du overlatt omsorgen for bestemoren din til? Kalium leveres hovedsakelig fra Jordan, Israel, Tyskland, Russland, Belarus og Canada. Ditto! Vi har så vidt begynt å kjenne på konsekvensene av at verdens største eksportør av naturgass har gått til krig. Hva er sannsynligheten for at de andre innsatsfaktorene til kunstgjødsel framover kan flyte friksjonsfritt rundt i den globale verdensveven?

Om vi kutter ut kunstgjødsel står vi i fare for å halvere jordas matproduksjon.

Nitrogensyklusen

Lufta vi puster inn består av 78 % nitrogengass, men det er som sagt nitrogen på en form verken plantene eller vi kan utnytte til vekst. Aktivering av nitrogen skjer naturlig ved at lyn og biologiske prosesser spleiser nitrogengassen med hydrogen eller oksygen. Det aktiverte nitrogenet reiser deretter gjennom livsveven, for eksempel fra gress på enga, via melka hos kua, og over til proteiner i hud, hår og muskler i en menneskekropp. Når vi dør returneres nitrogenet før eller siden som gass til atmosfæren igjen. Før det starter en ny rundtur. Slik ser altså hamsterhjulet ut fra et nitrogenperspektiv. Menneskeheten har doblet antall hamstere i hjulet, og kunstgjødsel produsert ved hjelp av Haber-Bosch-metoden står for det største bidraget.

Bare omtrent halvparten av nitrogenet som tilføres jordene tas opp av avlingene de er ment for. Overskuddet starter en reise gjennom vann, vassdrag og de øvrige økosystemene, før en anselig andel ender opp i havet. Nitrogenet stimulerer til vekst overalt det kommer til, og mange steder vil det føre til forråtning, oksygenmangel og det vi generelt refererer til som forurensning.

Organisk blir for puslete

Et alternativ til kunstgjødsel er å gå tilbake til gjødselformer fra tiden før 1926, som i praksis vil si å basere seg på husdyrgjødsel og nitrogenfikserende planter– såkalt organisk jordbruk. Sri Lanka forsøkte seg nettopp på en slik overgang; våren 2021 annonserte presidenten at landet skulle kutte ut kunstgjødsel og syntetiske innsektsmidler. Med det resultat at i løpet av bare noen måneder sank eksportvolumet av te til det halve, og med det også halvparten av eksportinntektene. Risproduksjonen falt også, og økte behovet for import. Men hva skulle de betale import-risen med? Et sult- og fattigdomsdrevet opprør veltet i løpet av måneder en av Asias mest blomstrende økonomier.

Det er ikke noe i veien for å bruke husdyrgjødsel, men for å erstatte nitrogenmengden fra kunstgjødsel måtte Sri Lanka ha hatt tilgang på fem ganger mer enn de faktisk produserte. Skal hele verden legge om til organisk, må dobbelt så mye land som i dag bli lagt under plogen. Si i så fall farvel til gjenværende våtmarksområder, skoger og naturreservater.

Hva med organisk + styrkedråper fra havet?

Gjødsel som havner i havet stimulerer til vekst hos tang og tare, samt hos de enorme mengdene mikroskopiske planteplankton vannmassene er fylt med, og som danner grunnlaget for næringskjedene i havet. Overgjødslet vann vil imidlertid ofte stimulere hurtigvoksende plantesorter, som slimer ned og kveler annet liv. Uspist planteplankton vil etter hvert falle ned på bunnen. Om den organiske belastningen blir for stor kan det skape oksygenfattige marine kirkegårder.

Blåskjell filtrerer planteplankton og andre partikler ut av vannet i et imponerende tempo, og et enkelt skjell kan i løpet av arbeidsdagen rense et par bøtter vann for partikler. Blåskjell kan derfor i teorien hjelpe oss å bringe hjem næringssalter som har rømt fra åkeren. Men vil det monne? Troms og Finnmark tilfører jordene sine omtrent 2400 tonn nitrogen fra kunstgjødsel per år. Beregninger fra svenske farvann indikerer at en produksjon på 60 tonn blåskjellbundet nitrogen per kvadratkilometer dyrkingsareal er mulig. Det betyr at vi med tilsvarende vekstbetingelser må bygge ut 40 kvadratkilometer sjøareal med blåskjellanlegg for å dekke Finnmark og Troms sitt behov, eller omtrent 2,5 % av Porsangerfjorden.

En plan

Produksjon av blåskjell til bruk som gjødsel representerer per i dag sannsynligvis den dårligst betalte bruken, og er kanskje ikke engang praktisk gjennomførbart i noe skala. Men blåskjell kan også benyttes som menneskemat og dyrefôr, som det i dag benyttes kunstgjødsel for å produsere på land. Eller hva med blåskjell som fôr til kongekrabber? I Porsangerfjord 3.0-prosjektet har Porsanger kommune og Havforskningsinstituttet foreslått at vi lærer oss kunsten å produsere blåskjell industrielt under finnmarksbetingelser, ved at vi innledningsvis studerer om det er mulig å utnytte skjellene som fôr til kongekrabber i avsatte havbeiteområder. Det kan gi økt verdiskaping fra en invaderende, men samtidig ekstremt verdifull art, og muligens også redusere det økologiske fotavtrykket om krabbene foretrekker blåskjell framfor lokal bunnfauna.

Det er på tide å starte jobben med å utvikle redskapene til framtidens blågrønne bonde.