Je leest:

Zwarte aarde in de Amazone

Zwarte aarde in de Amazone

Auteur: | 6 oktober 2016

Wat is het Amazonegebied? Is het het grootste ongestoorde regenbos ter wereld, of is het vooral het grootste bedreigde natuurgebied? Eén ding is zeker: het Amazonegebied spreekt tot de verbeelding.

Voor sommigen geldt het Amazonegebied als hét voorbeeld van het grootste ongestoorde regenwoud, met een ongelooflijke rijkdom aan planten- en diersoorten. In dit beeld speelt de mens hooguit een bijrol. De inheemse volkeren leven vrijwel in harmonie met de natuur; hun zwerflandbouw heeft alleen zeer plaatselijk een kortstondig effect. In die visie is het belangrijk dat het Amazonegebied ook in de toekomst verregaand gevrijwaard blijft van menselijke invloed.

Anderen hebben vooral aandacht voor de vernietiging van het regenwoud. Door boskap voor hout of landbouw is het gebied een voorbeeld geworden van een ecologische ramp. Een bebost Amazonegebied speelt immers een cruciale rol bij de regulatie van het klimaat op wereldschaal. Uit dit beeld blijkt het onvermogen van de moderne mens om in evenwicht met de natuur te leven.

Vruchtbare bodem in de delta

Bodems kunnen om allerlei redenen vruchtbaar zijn. De Nederlandse landbouw maakt bijvoorbeeld dankbaar gebruik van onze kleigronden in de uiterwaarden, waar de rivieren eeuwenlang voedingsstoffen hebben aangevoerd die vervolgens door de klei worden vastgehouden. Terra Preta, de zwarte aarde uit de Amazone, is een voorbeeld van bodemverbetering avant la lettre; intrinsiek onvruchtbare grond die door de mens vruchtbaar is gemaakt. Ook buiten het Amazonegebied komen gronden voor die zeer sterk lijken op de zwarte aarde. Daar gaat het evenwel om natuurlijke processen in relatief droge klimaten. Een goed voorbeeld zijn de ‘chernozems’: zwarte aarde die je bijvoorbeeld in de oude graanschuur van Europa, de Oekraïne kan vinden. Die gronden bevatten ook houtskool, naast calcium en fosfor, maar dan van natuurlijke oorsprong, dus niet door de mens opgebracht zoals in de Amazone.

Hoe verschillend deze beide beelden ook lijken, bij nadere beschouwing hebben ze veel overeenkomsten. Ze zijn namelijk beide gebaseerd op eenzelfde visie over de verhouding tussen mens en leefomgeving: de mens is een intrinsiek destructieve kracht. Alleen een lage bevolkingsdichtheid en beperkte technologische middelen zorgen ervoor dat de schade aan het gebied beperkt blijft. Maar zijn deze beelden wel correct?

Vroege bewoning in de Amazone

In 1540 voer de Spaanse missionaris Gaspar de Carvajal als eerste Europeaan de Amazone af. In twee jaar reisde hij van de oorsprongen van de rivier tot de monding in de Atlantische Oceaan. In zijn reisverslag schreef hij: “We zagen zeer grote steden die wit glinsterden (…) en veel wegen die de binnenlanden ingingen (…) en daarnaast is dit gebied net zo vruchtbaar (…) als ons Spanje”. Zijn reisverslag werd door velen beschouwd als het product van een fantast die tijdens zijn tocht waarschijnlijk door ziektes aan koortsdroombeelden had geleden. Dat ongeloof werd versterkt doordat latere expedities, vanaf 1650, geen zichtbare tekenen zagen van deze talrijke bevolking met haar veronderstelde intensieve landbouw.

De laatste decennia is er alsnog een soort eerherstel voor De Carvajal gekomen. Het historisch beeld van de Amazone is behoorlijk bijgesteld, nu we geleerd hebben de tekens in de bodem, de vegetatie en het landschap beter te lezen. We vinden nu veel bewijzen die het beeld van de Spaanse missionaris onderschrijven. Het gebied was voor de komst van de Europeanen inderdaad op sommige plaatsen dicht bevolkt. Er is ook intensieve landbouw bedreven. Onder andere in de vegetatie schuilen belangrijke aanwijzingen daarvoor. Het Amazonegebied blijkt bijvoorbeeld het oorsprongsgebied te zijn van vele tientallen voedselgewassen, zoals cassave, zoete aardappel, cacao, ananas en paranoot. De veredeling van deze gewassen is al zeker vijfduizend jaar oud.

Potscherven in de zwarte aarde

Andere belangrijke aanwijzingen komen uit de bodem. 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. En alleen in die Terra Preta worden grote hoeveelheden potscherven en aardewerk gevonden.

Terra Preta wordt onder andere gekenmerkt door de aanwezigheid van potscherven.
Ter beschikking gesteld door William Woods

Verschillende onderzoekers hebben zich natuurlijk afgevraagd wat het verband is tussen beide verschijnselen. Heeft de oorspronkelijke bevolking zich gevestigd op de plaatsen die van nature bijzonder vruchtbaar waren? Of is die hoge bodemvruchtbaarheid het gevolg van menselijke activiteit? Sommigen dachten dat de Terra Preta geologisch gesproken anders was dan de andere gronden. Die gedachte lag in eerste instantie ook wel voor de hand. Antropologen waren het er aanvankelijk over eens dat de bodemvruchtbaarheid van de Amazone zo laag was, dat er te weinig (eiwitrijk) voedsel vanaf zou kunnen komen om grote populaties mensen te onderhouden. Zo hielden de sociale wetenschappen en de natuur­wetenschappen dezelfde theorie in stand: een gebied dat ecologisch te voedselarm was voor culturele ontwikkeling van een grote bevolking kon per definitie geen voorbeeld zijn hoe de mens de bodemvruchtbaarheid kon verhogen.

Inmiddels is er consensus dat die hoge bodemvruchtbaarheid wel degelijk het resultaat is van menselijke activiteit. Dat blijkt alleen al uit het feit dat we onmiddellijk onder die vruchtbare zwarte laag dezelfde arme bodems tegenkomen die we elders in het landschap aantreffen: rode klei, met een hoog ijzergehalte. Bij het ontstaan van die consensus heeft de Nederlandse bodemkundige Wim Sombroek een doorslaggevende rol gespeeld. Met recht mag hij de geestelijke vader van het moderne Terra Preta-onderzoek worden genoemd.

Soms zitten in de Terra Preta nog complete aardewerken objecten, zoals deze urn uit de Marajócultuur.
Wikimedia Commons

De bijzondere eigenschappen van Terra Preta

Uit analyses van de Terra Preta blijkt dat deze zwarte grond minder zuur is en meer organische stof bevat. Ook zijn de gehaltes aan specifieke plantenvoedende stoffen veel hoger, met name fosfor – de meest kritische voedingsstof voor de tropische landbouw – en calcium. Niet alleen is het organische stofgehalte veel hoger, ook blijkt dat met name de hoeveelheid houtskool (zwarte koolstof) veel hoger is. Daardoor is de organische stof in de bodem stabieler dan elders in de tropen, waar de combinatie van hoge temperaturen en voldoende vocht leidt tot een snelle afbraak van vruchtbare humus.

Van de houtskool is duidelijk dat die het gevolg is van de vele vuurtjes die op de akkertjes en bij de afvalhopen rondom hutten zijn gestookt. Vuur was een belangrijk instrument bij het beheer van landbouwgrond. De oorspronkelijke bewoners van de Amazone moesten, meer dan in andere tropische gebieden, zorgvuldig omgaan met stukjes landbouwgrond die waren ontstaan na het kappen van bos. Ze hadden namelijk geen beschikking over metalen bijlen. In plaats daarvan moesten ze met scherpe stenen bomen omhakken, een klus die twintig keer langzamer gaat dan met een ijzeren bijl. Ook konden ze het natuurlijke stervensproces van bomen versnellen. Dat deden ze door bomen deels te beschadigen en dan aan te steken. In een vochtig klimaat brandt zo’n boom dan niet af, maar smeult weg totdat hij omvalt.

Vuurtjes op een vochtige akker branden meestal niet maar smeulen, wat de vorming van houtskool bevordert. Houtskool is zeer slecht afbreekbaar en toevoeging van houtskool leidt dan ook tot ophoping van organische stof. In aanwezigheid van houtskool worden ook andere vormen van organische stof minder goed afgebroken, zodat nóg meer koolstof zich ophoopt. Die grotere voorraad aan organische stof leidt er ook toe dat voedingsstoffen minder snel uitspoelen.

Een deel van die voedingsstoffen is afkomstig van de as die ontstaat bij afbranden. Toevoer van voedingsstoffen komt voornamelijk van de Amazone. De rivier is rijk aan voedingsstoffen en daarmee aan vis, die een belangrijk deel van het dieet van de menselijke bewoners vormde. De visgraten – een bron van calcium en fosfor – bleven op het land achter. De mensen hielden in de uiterwaarden ook rivierschildpadden, die in grote aantallen in de Amazone voorkwamen. Naast de visgraten en resten van de schildpadden, bleven ook botten van landdieren achter, zij het in beperkte hoeveelheden, doordat hun dichtheid op de arme Amazonebodem laag was.

De Nederlandse bodemkundige Wim Sombroek (1934 – 2003) op expeditie.
J. Lehman / Cornell University

Ook bodembiologisch zijn er grote verschillen tussen de zwarte aarde en de onderliggende en omringende tropische rode klei. Bij de hoge pH van de zwarte aarde – dus de lage zuurgraad – hoort een geheel eigen gemeenschap van micro-organismen. Op de oppervlakten van de houtskoolfragmenten komen bacteriën en vooral schimmels voor die het vermogen hebben deze stabiele koolstof af te breken. Sommige van deze schimmels kunnen ook zelf zwarte-koolstofverbindingen maken, wat weer bijdraagt aan de stabiliteit van de organische stof. In zekere zin is de zwarte aarde dus een levende bodem, die mogelijk gereproduceerd kan worden door een klein beetje van de zwarte aarde met daarin de bijbehorende micro-organismen naar schrale bodems te ‘transplanteren’.

De micro-organismen die in de Terra Preta zwarte-koolstofverbindingen afbreken, hebben mogelijk ook een biotechnologische waarde. Ze kunnen wellicht persistente organische milieuverontreinigingen afbreken. Het ligt daarbij voor de hand om de eventuele (financiële) voordelen die uit die kennis uit de Terra Preta voortkomen – conform het biodiversiteitsverdrag van Rio de Janeiro uit 1992 – mede ter beschikking van de oorspronkelijke bevolking te laten komen, en niet alleen van de biotechnologische bedrijven in het westen.

Naast verschillen in micro-organismen zijn er ook verschillen in het voorkomen van grotere bodemdieren. Door de hogere pH en het hogere gehalte aan calcium vinden regenwormen hier een geschikt milieu. Door hun graafactiviteiten kan de zwarte grond zeer diep doordringen, tot wel meer dan twee meter diep. Door die biologische activiteit is ook de fysische bodemkwaliteit hoger. Dat betekent niet alleen een bodem met een betere bewerkbaarheid, maar ook een bodem die beter in staat is om fluctuaties in het vocht­gehalte te reguleren.

De ‘ingrediënten’ van Terra Preta.
Wageningen UR / Wageningen World

Langs de oevers van de Amazone

Zwarte grond komt over vrijwel het hele Amazonebekken voor. Het wordt gevonden langs de Amazone zelf, en langs de voornaamste zijrivieren, zoals de Madeira en de Tapajos. Mogelijk is hier wel sprake van een ‘scheve steekproef’, omdat in dit gebied de boot het meest gebruikte vervoermiddel is. De meeste onderzoeksinspanningen zijn dan ook langs de grotere rivieren gepleegd. Niet alle rivieroevers zijn even goed met zwarte aarde bedeeld: langs ‘zwart-waterrivieren’ als de Rio Negro vind je veel minder zwarte aarde dan langs rivieren met ‘wit’, ofwel helder water.

Zwarte aarde vind je niet in uiterwaarden die jaarlijks overstromen, en waar dus slechts een deel van het jaar landbouw mogelijk is. Het zit wel in de hogere oeverwallen. De theorieën die het ontstaan van de zwarte aarde verklaren, verbinden dit met de plaatsen waar de bevolking leefde: bij de rivier vanwege de aanwezigheid van voldoende eiwitten in de vorm van vis en rivierschildpadden, en vanwege de transportmogelijkheden, maar dan alleen op de hogere delen langs die rivier vanwege de overstromingsrisico’s. Bovendien kunnen die hogere plekken veel beter worden verdedigd tegen vijandelijke volkeren. Zulke plekken liggen vaak ook nabij het bos, waar een grote diversiteit aan bosproducten, zoals vruchten, hout voor boten, medicinale gewassen en giftige kruiden, kan worden verzameld.

Ook op andere plaatsen in Brazilië vind je de mensenhand terug in oude bodems en landschap. Zo zijn er schelpenbergen (sambaquis), verhoogde landbouwveldjes (raised fields) en geometrische patronen in het landschap (geoglyphs), allemaal gemaakt door de oorspronkelijke bevolking. Ook in Midden-Amerika zijn door de mens verbeterde bodems wijd verbreid. Dan kun je denken aan de opgehoogde veldjes (chinampas) in Mexico. Het gaat hier niet alleen om bodemverandering door de mens, maar veel meer om landschapsverandering. Dit geldt ook voor de zwarte aarde, want in de omgeving van dorpen met zwarte aarde is ook de soortensamenstelling van het bos veranderd, een effect dat tot op de dag van vandaag zichtbaar is.

Langs de oevers van de Rio Negro vind je, anders dan de naam wellicht suggereert, relatief weinig zwarte aarde.
Dreamstime

Zwarte aarde elders op de wereld

Ook in Afrika, Azië en Australië zijn door de mens veranderde en verbeterde bodems beschreven die lijken op de zwarte aarde van het Amazonegebied. Toch is zwarte grond in die gebieden veel schaarser dan in Brazilië. Het lijkt niet erg waarschijnlijk dat dit met de bijzondere bodemgesteldheid rond de Amazone te maken heeft. De oorspronkelijke bodems in alle tropische gebieden lijken immers sterk op elkaar. Het ligt meer voor de hand om de verschillen in de cultuur te zoeken. In Afrika en Azië was bijvoorbeeld de zwerflandbouw veel algemener dan in Zuid-Amerika. In het Amazonegebied werden al relatief vroeg landbouwgebieden vrijwel permanent gebruikt. Gebrek aan ijzeren voorwerpen heeft daarbij ongetwijfeld een rol gespeeld, maar dit kan waarschijnlijk niet alles verklaren.

Ook in Nederland komen Middeleeuwse bodems voor die door de mens zijn verrijkt. Het gaat hier om de plaggenbodems, ook wel enkeerdgronden genoemd. Dit zijn bodems die werden gemaakt door jaarlijks heideplaggen met mest en voedingsstoffen op de akkers te brengen. Plaggenbodems zijn in Noordwest-Europa wijd verbreid op zandgrond. Ze hebben net als de zwarte aarde van de Amazone hoge gehaltes organische stof en fosfor.

Beperkte oppervlakten

De oppervlakte van stukken grond met zwarte aarde is variabel. Meestal zijn de oppervlaktes langs de Amazone slechts enkele hectares groot. Er zijn ook grotere oppervlaktes, zoals bij Santarém, waar de zwarte aarde in totaal vierhonderd hectare beslaat. Als je rekening houdt met de vruchtbaarheid van de zwarte aarde, betekent dit dat hier voldoende voedsel werd geproduceerd voor enkele tienduizenden mensen. Ook op andere plaatsen waren er grote dorpen van twee- tot vijfduizend inwoners. Ook daar moet de oppervlakte zwarte aarde groot zijn geweest.

De totale oppervlakte in het Amazonegebied die met zwarte aarde is bedekt, is onbekend. Onderzoekers schatten het areaal op enkele promillen tot hooguit enkele procenten van het totale oppervlak. Omdat de afzonderlijke velden met zwarte aarde meest klein zijn, vinden we dit bodemtype nooit op grootschalige bodemkaarten terug, wat mogelijk heeft bijgedragen aan gebrekkige belangstelling voor deze fascinerende bodems.

De oppervlakte aan zwarte aarde zegt overigens niets over de mate waarin de oorspronkelijke bewoners van het gebied hun landschap hebben veranderd. Als we naar de vegetatie kijken, is het aannemelijk dat een veel groter gebied dan alleen dat met zwarte bodems in de laatste duizend jaar door de mens beïnvloed is geweest. Niet alleen de honkvaste bewoners, ook jager-verzamelaars hebben de omgeving selectief veranderd. Maar zelfs al is het Amazonegebied door al die activiteiten feitelijk meer een cultuurlandschap – een ‘parklandschap’ zo je wilt – dan een ‘oerwoud’, bescherming wordt daarmee niet minder belangrijk.

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.