化石獵人們都喜歡在北卡羅來納州的奧羅拉海岸搜尋獵物，而這片平坦的沙灘是一個露天礦。全世界最大的磷礦生產商之一也坐落於此，那巨大的挖掘機，鏟斗就跟車庫大小相仿。加拿大鉀肥公司的僱員們用這些威武的設備，將覆蓋於表面成噸的沙土、貝殼與白堊清除，堆在一起，這些沙堆吸引了四面八方的收藏者。在這些灰色的礦坑之中，埋藏著數百萬片磷灰石化石，它們曾經幫助巨鯨游泳、協助鯊魚啃咬、托起海鷗飛翔。地質學家和古生物學家們不遠萬里來到此地，挖掘著這些200萬到500萬年前的遺跡，甚至其中有一部分已經接近2000萬年了。這些珍寶中，有石化的鯨椎骨，有長達6英吋（15厘米）的巨齒鯊牙齒，以及尖嘴海雀祖先精緻的翼骨。
不過更有價值的寶藏還在上百英尺的深處，儘管它們在展示櫃裡看上去都很無趣。礦主的首要目標是具有黑色光澤的磷灰石顆粒，大的直徑有幾英吋，而小的只有罌粟種子那麼大。鉀肥公司每年都會開採大量礦石，將它們運輸到全世界的化肥廠和銷售處，最後將磷原子送到你的食物中去。
奧羅拉地下蘊藏的磷礦石意味著這裡曾經爆發過超大規模的富營養化事件。而如今因為人類的影響，在它們的發源地，濱海富營養化事件變得更加尋常，農業與市政污水造成水藻氾濫，同時氣候變暖造成海平面上升正在一點點吞噬著海岸線。奧羅拉的沉積物與上克拉馬斯湖及上文提到的試驗湖區變色後的水有很多共同點，儘管它們在人類出現很久之前就已形成。
想像一下，如果將上克拉馬斯湖的綠色湖水拓展到50英里（80千米）寬，並且覆蓋幾乎整個卡羅來納海岸線會是什麼場景；而這正是墨西哥灣暖流靠近海岸並與大陸邊緣的海底隆起以及海角發生撞擊時產生的現象。這樣的喧囂掀起了下層的海水，大量的磷和其他營養物隨之被翻騰起來。當重度營養化的海水抵達陽光普照的海面時，它們引發的海洋生物大爆發，其回音直到今天依然在我們身邊迴盪。
浮游生物讓海水變得渾濁，並供養了大量小型生物，而後者又成了大型魚類、海豹及海鳥的捕食對象。鯨將這些營養物質富集起來，可能還會因此產下幼崽；而這些幼崽可能會不幸死於巨型鯊魚的利齒之下，在屍體被吃完後留下一堆白骨。此外，死去的浮游生物像地毯一樣鋪在海床之上。數百萬年後，你的骨骼還有牙齒中的部分磷，就來自於這些腐敗物之下埋藏的化石。
在缺氧的海底沉積物中，細菌時常光顧這些浮游生物的墓地，吃掉腐爛的細胞，從中吸取碳原子與氮原子，留下密實的含磷顆粒。這些沉澱後來成為了小麥和玉米所用的化肥、母乳中的磷，以及你最愛的軟飲中富有活力的磷酸。
墨西哥灣的這類事件在1800萬到2200萬年前之間發生過幾十次，也許是因為海平面的週期性上漲造成。這種波動的週期大約是10萬年，與氣候變化的週期吻合，因此冰川期可能在此過程中扮演了重要角色。極地冰雪的融化，一次又一次地推動海平面上升，讓墨西哥灣暖流得以衝破大陸架，而先前卻因為太淺而不能越過。每一次海水對大陸的回訪都會引發更多的上升洋流，並讓更多的磷沉降下來。如今，北卡羅來納州海岸沿線附近較薄的礦床，已經被一路趕到大陸架邊緣的年輕沉積物所覆蓋，近海海水之下已經達到或超過了1000英尺（300米）。
那麼這和我們增長的原子極限有何關聯？科學家們對地球上有多少磷可供人類使用沒有統一的意見，不過美國地質調查局報告稱，全美擁有的磷礦儲量大約有14億噸。如果按平均純度30％計，這些磷礦可以產出4.2億噸的P2O5分子，或是1.85億噸磷原子。理論上講，僅僅是美國的磷儲備就可以供給3700億人口——超過目前全球人口的50倍。如果再加上其他一些主要的磷礦高儲量地區，如摩洛哥的總儲量據說達到500億噸，那麼就會得出和用碳計算人口上限時同樣荒謬的結果。
那麼，為什麼會有那麼多科學家警告磷短缺的危機呢？如果依賴我們確信的這些來源，按照現在的全球開採與消耗速度計，那麼最遲到下個世紀，我們可供開採的磷礦就不足了。不過並非所有人都接受這個結論，而且過去很多質疑資源緊缺的觀點後來都被證明是錯誤的。
顯然，地球上還有足夠的磷，可以供應的人口總量遠比我們樂意與其共同分享世界的要多，而不斷減少的供應量，會使得如今的低品質沉積物在未來變成值得開採的礦源。不過磷的循環可不僅僅是將原子直接從礦石送到你的肋骨中那麼直接，簡單地計算一下可能供養的人口，並沒有考慮維持人類生存與健康的額外需求。幸運的是，這些問題的最大因素，應該就是我們自己可以控制的那一條——揮霍無度。
我們從土地中獲取的磷元素，有80％～90％都根本沒有到達我們身體之中。它們中的一部分長成了棉花，最終成為服飾，而撒在田間的磷，至少還有一半並沒有被目標作物所吸收。在植物的根吸收它們之前，雨水就已經將磷衝到了地下水或河水中，所以很多時候，化肥的施加量高於植物真實的需求。在作為牛飼料的玉米中，磷的宿命常常是遠離田邊的牛糞，久久不能被循環利用。食物浪費和從田頭到餐桌過程中的損耗，都使得最終抵達我們體內的磷原子只不過是從地下冒出來的一小部分而已。
雖然這些原子在脫離了我們掌控之後並沒有在地球上消失，但其中的大多數流落到了我們客觀上不可能開發的角落，最主要的地方就是湖底與海底。如今，大河河口的三角洲正在將大量被浪費的磷原子掩埋，而它們剛剛才被人類花了很大代價和努力從類似的源頭開採出來，卻又被存儲到了更難抵達的位置。在它們從陸地前往水下的旅途中，還會破壞支撐人類生存的生態系統。由磷引發的死亡區域遍佈世界各地，由此引起的魚類死亡還有其他水質問題，也造成數十億美元的經濟損失。
社會與經濟因素也讓李比希定律的陰影像幽靈一樣橫亙在人類通往未來的道路上。全世界大多數磷礦石主要就由三個國家生產：美國、中國與摩洛哥。於是，這些國家的磷資源也意味著一種強勢，影響著其他很多化肥用磷幾乎完全依賴進口的國家。
考慮到嚴重耗損與對環境的破壞，生產運輸的政策及成本，以及現有科技的局限性，「磷元素峰值」的概念也激起了更多反響。國際肥料發展中心估算，全世界範圍內，大約還有600億噸較為集中的磷礦可以比較容易地被開採，很多消息靈通的人士則指出，如果維持現有開採速度不變，這些剩餘的存貨還能維持50～400年，任何地方都是如此。也有專家持有不同觀點，認為可能會有新的資源被發現，開採技術也可能會得到大幅提升，因此最終耗光的時間點也許會更早或更晚。但是所有人都同意一點，那就是在純粹的元素枯竭之前，我們已經面臨一些實際的資源竭盡問題了。
我們如何獲取並利用磷，還有我們如何過我們的生活，將會決定這一元素以什麼方式滿足我們的需求多長時間。我們如今已成為全球磷資源從土壤損失到海洋中的四個因素之一，而在整個磷循環的鏈條中，人類這個環節就如同是一個漏水的水管，將這些來之不易的原子灑向河道，沿途造成不必要的傷害。依據最新的原子觀點，我們目前實際的任務應該是無論如何都要將這條循環鏈重新閉合。
對於我們的未來，與可獲取磷原子數目同等重要的是我們自己的品性和生活方式。在這個歷史的新紀元，人類心理學已成為地理、生態學與化學過程中不可分割的一部分。舉個例子，假如全球主流的素食文化都發展成美國式的肉食文化，那麼對磷的需求也將飛速上漲。同時儘管宇航員已經可以從他們自己的尿液中回收出水分子再飲用，但很多人覺得「噁心」並對此持排斥的心理，也會讓我們中的大部分人不能接受在地面上用類似的方式大規模回收磷資源。
通過詳細的計劃，我們已經可以很好地將人體的磷重新送回循環之中。而當我們嘗試這麼做的時候，對自身原子的認知，也將幫助指引我們更有效地邁入理性而可持續的未來。