Je leest:

Ontstaan van zwarte aarde

Ontstaan van zwarte aarde

Auteur: | 6 oktober 2016

Op veel plaatsen langs de Amazone en haar zijrivieren vind je zwarte grond. Die kleur contrasteert sterk met de roestkleurige grond die je in de wijde omgeving ziet. In het Braziliaans-Portugees wordt die zwarte grond Terra Preta do Indio genoemd: de zwarte aarde van de indiaan. Deze zwarte grond blijkt erg vruchtbaar en maakte al voor de komst van de Spanjaarden intensieve landbouw mogelijk in het Amazonegebied.

Met behulp van koolstofdatering – de C14-methode – kun je onderzoeken hoe oud de zwarte aarde precies is. De alleroudste zwarte aarde blijkt dan zo’n 6.000 jaar geleden gemaakt te zijn. De meeste zwarte gronden zijn wat jonger: tussen 2.500 en 1.000 jaar oud. Ander onderzoek laat zien dat het gebied door zeer verschillende volkeren werd bewoond. Ook zijn er de afgelopen duizenden jaren uitgebreide volksverhuizingen geweest. Het gevolg is dat we niet precies kunnen achterhalen welke volkeren precies de zwarte aarde hebben gemaakt. De groepen die nu die gebieden bewonen zijn niet noodzakelijkerwijs dezelfde als de volkeren die de bodems hebben gemaakt. In de wetenschappelijke literatuur worden de volkeren van twee taalfamilies, de Arawak en de Tupi-­Guarani, als de meest aannemelijke makers van zwarte grond beschouwd.

Veel inheemse bewoners wonen nu in relatief kleine gemeenschappen en leven van verzamelen en jagen. Het lijkt daarom merkwaardig dat uitgerekend deze min of meer nomadische mensen die zwarte aarde gemaakt hebben. Het is dan ook goed te bedenken dat de huidige levenswijze van de Indianen niet dezelfde is als die van vijfhonderd of duizend jaar geleden. Hun levenswijze is veranderd na de komst van de Europeanen. Bovendien zijn hun aantallen in die periode sterk geslonken door massale sterfte als gevolg van griep, mazelen, pokken en andere infecties die de Europeanen, vaak zonder dat te weten, meebrachten. De inheemse bevolking was nog niet eerder met deze ziektes in aanraking gekomen en daardoor extreem vatbaar. Zulke besmettelijke ziektes kunnen zich alleen handhaven in voldoende grote gemeenschappen. Het is denkbaar dat deze ziektes zich ook van dorp tot dorp konden verspreiden, zodat ook de bevolking op plaatsen waar nog geen Europeaan was geweest, werd gedecimeerd.

De Arawak zijn waarschijnlijk oorspronkelijke makers van Terra Preta.
Imageselect, Wassenaar

Het is lastig om een goede schatting te maken hoezeer deze ziektes het Amazonegebied ontvolkt hebben. Waarschijnlijk is 90% tot meer dan 95% van de oorspronkelijke bevolking in de eeuw na de komst van de Europeanen uitgestorven. Op basis van het areaal zwarte grond en de productiviteit van die bodems, zijn schattingen gemaakt over de bevolking in het Amazonegebied ten tijde van Columbus: zo’n acht tot tien miljoen mensen. Om die mensen te voeden moet er intensief gebruik zijn gemaakt van de natuurlijke hulpbronnen.

Onkruid

De oorspronkelijke bewoners verbouwden vooral zoete cassave op de zwarte aarde, en bittere cassave op de armere, roestkleurige klei. Daarnaast teelde men maïs, wat wijst op handel met de bevolking in Mexico. Omgekeerd is de cacaoboom van het Amazonegebied naar Mexico gegaan. Bomen met nuttige vruchten, zoals de açaipalm, perzikpalm of paranotenboom, liet men vaak op de landbouwgrond staan.

Landbouw op zwarte aarde wordt vaak als een goed voorbeeld gezien van een tropisch landbouwsysteem dat productief en duurzaam is. Dat blijkt in de praktijk maar deels op te gaan. Door de hoge vruchtbaarheid is zwarte aarde namelijk niet alleen zeer geschikt voor productieve landbouw, maar ook voor onkruid. Door die onkruiddruk is het gebruik van bestrijdingsmiddelen tegenwoordig hoger, wat weer ten koste gaat van de duurzaamheid. Ook worden er op zwarte aarde andere, meer winstgevende gewassen verbouwd, hetgeen kan leiden tot achteruitgang van de bodemkwaliteit.

Maïs in Brazilië is een teken van vroegere handel met Mexico.
iStockphoto

Win-win-oplossing

Vanwege de grote voorraad koolstof, in combinatie met de hoge bodemvruchtbaarheid, lijkt zwarte aarde een ideale bodem om ‘klimaatslimme’ landbouw te bedrijven. Toch kunnen de bestaande bodems met zwarte aarde daar niet voor worden gebruikt. Onder de Braziliaanse wetgeving gelden deze gronden namelijk als archeologische monumenten, die wettelijk worden beschermd. Bestaande gronden mogen weliswaar worden gebruikt, maar nieuw ontdekte gronden zijn niet voor landbouw bestemd.

Veel mensen zouden deze gronden dan ook opnieuw willen maken. Maar in het benodigde recept ontbreekt één belangrijk element: de tijd die nodig is om zulke gronden na te kunnen maken. Veel onderzoekers hebben hun tanden daar al op stuk gebeten. Er is nog steeds geen geslaagd voorbeeld. Dat betekent dat het waarschijnlijk veel meer dan een generatie duurt voordat zulke bodems ontstaan. Geduld is dus een wezenlijk onderdeel van het recept!

Sommige onderzoekers menen dat de bijzondere eigenschappen van de zwarte aarde eigenlijk zijn toe te schrijven aan de houtskool die aan de bodem is toegevoegd. Daarmee zou er dus wél een simpel recept kunnen zijn om die bodems na te maken. Maar houtskool heeft, zeker in de tropen, geen goede naam. Houtskool wordt geassocieerd met ontbossing; en het maken van houtskool is een voorbeeld van niet-duurzaam gebruik van onze natuurlijke hulpbronnen. Om die reden wordt houtskool die is bedoeld voor bodemverbetering met een andere term aangeduid: biochar.

Rondom biochar is de laatste jaren een geweldige hype ontstaan. Het voorvoegsel bio suggereert dat het product natuurlijk en daarmee ecologisch verantwoord is. Voorstanders van het product laten ook niet na biochar aan te bevelen als een universele oplossing voor twee problemen. Door toepassing van biochar wordt het bedrijven van een meer productieve, duurzame vorm van landbouw eindelijk mogelijk. Bovendien wordt in de houtskool koolstof voor zeer lange tijd vastgelegd. Daardoor draagt landbouw op basis van biochar bij aan het verminderen van de door de mens veroorzaakte klimaatsverandering. Kortom biochar zou een win-win-oplossing zijn.

Verbrande aarde

Ook buiten de wetenschap wordt biochar omarmd, bijvoorbeeld door de Wereldbank. Die heeft een optimistisch rapport geschreven over toepassing van biochar in klimaatslimme landbouw in de tropen. Maar kan de biochartechnologie haar beloften ook waarmaken? Recent onderzoek levert weinig aanwijzingen dat toepassing van biochar de landbouw in één klap duurzaam kan maken. De meestal kortdurende proeven laten geen of maar zeer weinig effect zien van toepassing van biochar in de gematigde streken. Dat is niet verrassend, want onze landbouwproductie is vooral afhankelijk van een efficiënt gebruik van stikstof, iets waarbij biochar geen, of mogelijk zelfs een negatieve rol speelt. Stikstof wordt door biochar juist vastgehouden, waardoor het niet meer beschikbaar is voor het gewas.

In de tropen zijn wel kortdurende positieve effecten van biochar gerapporteerd, vooral op zure bodems. Nadere analyse van die proeven laat echter zien dat hier vrijwel altijd sprake is van kortetermijneffecten, doordat met toepassing van biochar ook as aan de bodem wordt toegevoegd. Die as zorgt voor een tijdelijke verhoging van de pH, wat waarschijnlijk de oorzaak is van de toegenomen productie.

Houtskool voor bodemverbetering wordt biochar genoemd.
Imageselect, Wassenaar

In het Amazonegebied heeft de onderzoeksgroep Bodemkwaliteit van Wageningen University & Research proeven gedaan met biochar. De biochar werd gemaakt van restproducten, bijvoorbeeld de vruchtschalen van paranoten, die ter plaatse worden omgezet tot houtskool dat als brandstof op de markt wordt gebracht, en biochar voor het land. Die rol voor paranoten lijkt overigens historisch gezien cruciaal. De verspreiding van paranoten door het Amazonegebied hangt namelijk heel sterk samen met de verspreiding van Terra Preta. Met andere woorden: de oorspronkelijke bewoners die de zwarte aarde produceerden, hebben overal waar zij kwamen ook de paranoot verspreid.

De belangstelling van de moderne plaatselijke boeren voor het produceren van biochar bleek in de Wageningse proeven zeer beperkt. Ten tijde van het onderzoek was er namelijk een relatief goede beschikbaarheid van goedkope kunstmest. En belangrijker nog: de boeren gaven aan dat het maken van biochar een tijdrovende klus is, waarbij de extra tijdsinvestering de eerste jaren absoluut niet opweegt tegen eventuele hogere opbrengsten.

Misschien kunnen we leren van bestaande praktijken waarbij de oorspronkelijke bewoners nog steeds zulke bodems produceren. Zo maken bijvoorbeeld de Kuikoro nog steeds zwarte grond aan de randen van hun hutten waar hun afval gedumpt wordt en waar men dat afval laat smeulen. Op andere plaatsen in het Amazonegebied verzamelt men organisch afval en verbrandt dat in hoopjes op de grond die vaak met zand worden overdekt, waardoor er maar weinig zuurstof bij de afvalhoop komt. Op die manier verbrandt het materiaal niet, maar ‘verhoutskoolt’ het. Dit materiaal wordt ‘verbrande aarde’ (terra queimada) genoemd.

Op zichzelf is het niet verwonderlijk dat de biochartechnologie niet in één of enkele jaren kan bewerkstelligen wat de zwarte aarde ons al vele eeuwen levert. Bij het maken van zwarte aarde komt meer kijken; ook calcium en fosfor zijn belangrijke elementen. Het is denkbaar, maar nog onvoldoende onderzocht, dat ook de potscherven een bijdrage leveren aan het verhogen en behouden van de bodemvruchtbaarheid. Een complexe traditie van landbouwpraktijken en bewoning kan niet op korte termijn vervangen worden door een simpele technologie.

Inspiratiebron

Het overheersende beeld van het Amazonegebied is er één van grote kwetsbaarheid. Het bestaan van deze zwarte bodems heeft laten zien dat in het gebied ook intensieve landbouw mogelijk is. Transformatie van bos naar landbouwgebied vindt waarschijnlijk al eeuwenlang plaats. Die impliciete boodschap valt niet overal in goede aarde. Zo’n nadruk op menselijke transformatie van het Amazonegebied roept bij sommigen expliciet de vrees op dat dit kan bijdragen aan verdergaande verandering en daarmee verwoesting van het Amazonelandschap. Zo is het debat over de toekomst van het Amazonegebied gekleurd door onze interpretatie van de vroegere interactie tussen mens en natuur.

Het oude beeld dat de ‘primitieve’ mens zich slechts kon voegen naar de eisen die de leefomgeving stelde, en dat pas de ‘moderne, westerse’ mens de leefomgeving naar zijn hand kan zetten, is in ieder geval onhoudbaar gebleken. De Terra Preta van de Amazone is daarom niet alleen een inspiratiebron voor bodemkundigen, maar voor iedereen die betrokken is bij een duurzame omgang met de grond onder ons bestaan.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 06 oktober 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.