Terra preta, koolstofvanger

Categorie(ën): Ecologie, Geschiedenis van mens en omgeving, Nieuws

Terra preta (“donkere aarde’ in het Portugees) is de naam van zwarte zeer vruchtbare aarde, die op verschillende plaatsen in het Amazonegebied gevonden wordt. Het dankt zijn naam – en kleur – aan een zeer hoog gehalte aan houtskool. Tot voor kort was niet bekend, hoe deze donkere aarde was ontstaan. Verschillende theorieen deden de ronde.
Sommigen dachten dat het afkomstig was van vulkanen in de Andes, anderen dat het resten waren van Tertiaire afzettingen op de bodem van vroegere meren.

fig : De plaatsen in het Amazonegebied waar Terra preta is gevonden  

Oude beschaving

Maar door het hoge gehalte aan houtskool en de aanwezigheid van grote hoeveelheden potscherven is men het er nu wel over eens dat de zwarte aarde het product is van de vroegere bodembewerking door inheemse volken. Deze methode staat ook wel bekend als ‘slash-and-char’: het vermengen van de grond met houtskool. Dit bodemtype ontstond tussen 450 v.Chr. en 950 na Chr. op verschillende plaatsen in het Amazonebekken. De Spaanse 16de-eeuwse ontdekkingsreiziger Francisco de Orellana, die als eerste Europeaan het Amazonegebied doorkruiste, vertelt over dicht bevolkte gebieden honderden kilometers langs de rivier. Hij vermeldt bevolkingsdichtheden die veel hoger zijn dan tegenwoordig. Deze beschavingen lieten geen archeologische monumenten na, zoals de Maya’s en de Inca’s, omdat ze alles van hout maakten, steen als bouwmateriaal was er niet. In het warme vochtige klimaat rotte alles weg.

De half-nomadische nakomelingen maken nog steeds onderscheid tussen stammen met een erfelijke aristocratie, maar zonder land – wat vreemd is voor een volk zonder vast woonplaatsen – en anderen. Dit wijst erop, dat hun voorouders ooit wel vaste woonplaatsen hadden met een landbouwcultuur. In de 16de en 17de eeuw brachten de Europeanen ziekten mee waardoor de maatschappijen ineenstortten.

Bovendien moesten veel inheemse volken een zwervende levenswijze aannemen om de kolonisators te ontlopen. Recente opgravingen tonen aan dat er hoog ontwikkelde beschavingen hebben bestaan in het Amazonegebied – met grote steden, wegen, irrigatiesystemen, etc. De pre-Columbiaanse cultuur op het eiland Marajo (in de monding van de Amazone) heeft waarschijnlijk een sociale gelaagdheid gekend en moet uit rond 100 000 mensen hebben bestaan.
Die mensen hebben terra preta gebruikt om de bodem te verbeteren voor hun grootschalige landbouw.

Terra preta

wordt gekenmerkt door een hoog gehalte aan houtskool, veel potscherven en veel plantenresten, dierlijke uitwerpselen, visresten, botten en dergelijke. Ook zitten er veel mineralen in de grond: stikstof (N), fosfor (P), calcium (Ca), zink (Zn), mangaan (Mn). Deze grond is verder rijk aan bodemleven.
De terra preta houdt die mineralen ook veel beter vast dan de omringende aarde (“ terra comum’, of ‘gewone grond’ ; dit is onvruchtbare, gele aarde).
Terra preta is waarschijnlijk al gemaakt vanaf 5 000 v Chr. Het kan tot 2 meter diep zitten. Duizenden jaren na het ontstaan regenereert deze aarde zichzelf nog steeds met een centimeter per jaar. De plaatselijke boeren zoeken de zwarte aarde op voor eigen gebruik en ook om te verkopen als goede compost.

Terra preta komt ook in andere Zuid-Amerikaanse landen voor (Ecuador, Peru, Guyana) en in west Afrika (Benin, Liberia), en is ook op de Zuid-Afrikaanse savanne gevonden. In Europa is het gevonden op plaatsen in Engeland waar de Romeinen hebben gewoond.

Biochar

Toen mensen gezien hadden welke effecten houtskool in de grond heeft, begon men speciaal houtskool te maken om met grond te vermengen. Als organisch materiaal, zoals houtresten en andere afval, wordt verhit zonder toetreden van zuurstof (pyrolyse), ontstaat houtskool (charcaol in het Engels, daarom ‘biochar’) – plus biogas en een olieachtig product.

Schema van het pyrolyseproces
Als dit door de grond wordt gemengd wordt deze vruchtbaar, en neemt bovendien koolstof op uit de lucht: de grond is ‘carbon-negatief’.

Op deze manier kan veel koolstof aan de kringloop worden onttrokken en voor altijd in de grond blijven zitten.
Grond die behandeld is met biochar houdt ook de mineralen beter vast, zodat er minder kunstmest nodig is. Het is dus goed voor het klimaat en het milieu meer algemeen. Grond behandeld met biochar geeft 50 – 80% minder stikstofoxiden af en er spoelt veel minder fosfor en nitraat uit naar het oppervlaktewater en grondwater. Biochar vermindert de behoefte aan kunstmeststoffen, omdat ze efficiënter worden gebruikt en verhoogt de opbrengst Ook is er veel minder erosie.
De gassen en olie die bij de pyrolyse ontstaan kunnen als brandstof worden gebruikt. Biochar is dus een veelbelovend produkt zowel voor de landbouw als voor het klimaat.

Lehmann (een van de onderzoekers) schrijft hierover: “Uit onze berekeningen blijkt dat en koolstofuitstoot met 12 – 84% verminderd wordt, wanneer biochar wordt gemaakt en met de grond wordt gemengd, vergeleken met het verbranden van hout en afval om het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen.”
Het gebruik van houtskool is al duizenden jaren bekend, nu wordt het opnieuw interessant bij ons pogen de opwarming van de aarde af te remmen. Als organische resten in veel landen op deze manier worden verwerkt kan dat het CO2 gehalte van de atmosfeer flink verlagen.
De technologie is al bekend en het pyrolyse proces dat tegelijk biobrandstof levert kan de biocharproductie ook economisch interessant maken.

“De voordelen zijn nu duidelijk genoeg om economen over te halen om mogelijkheden te vinden om het op grotere schaal te gaan invoeren” zei Lehmann in een recent interview
Biochar in een plantage

Wat zijn de voordelen van biochar in de tuin of op de akker?

• De planten groeien beter
• Minder methaanuitstoot
• Minder uitstoot stikstofoxide (50% minder!)
• Minder kunstmest nodig (naar schatting 10%)
• Minder uitspoeling van mineralen
• Koolstof wordt voor lange tijd opgeslagen (en veel goedkoper dan het opslaan in ouder aardgasvelden!)
• Grond wordt minder zuur
• Minder giftig aluminium
• Betere bodemstructuur en meer (gezonde) schimmelgroei
• Meer voor planten beschikbare Ca, Mg, P en K
• Meer biomassa in de bodem
• Verbeterde waterhuishouding
• Meer stikstofbinding bij vlinderbloemigen (klaver e.d.)
• Meer mycorhiza voor boomwortels

Moderne landbouwmethoden hebben de bodem arm aan organisch materiaal gemaakt. Een algemeen gebruik van biochar zou de voedselproductie wereldwijd kunnen verbeteren.

Bronnen: o.a. Wikipedia (aangepast)