Terra preta – czarna ziemia Indian Amazonii.

Published : 2015-10-26 09:11:07
Categories : Dla ciekawych

*

Region dorzecza Amazonki zazwyczaj kojarzy się z wiecznie zielonymi lasami, różnorodnością biologiczną i krainą nietkniętą ludzką ręką. To jednak tylko jedno z obliczy tej zielonej krainy o powierzchni wielkości Australii. Jeszcze kilkaset lat temu dorzecze Amazonki tętniło życiem, a płynąc jej nurtem można było zobaczyć osiedla ludzkie dorównujące liczebnością dzisiejszym miastom i ciągnące się setkami kilometrów. Przynajmniej tak twierdził hiszpański konkwistador Francisco de Orellana, który jak pierwszy w 1542 roku przepłynął Amazonkę.

*

Dowiedziono już, że Indianie Ameryki Południowej tworzyli ogromne ośrodki miejskie z doskonale rozwiniętym systemem społecznym: populacja wyspy Marajo znajdującej się u ujścia Amazonki w czasach prekolumbijskich liczyła sobie około 100 000 mieszkańców. Jak to możliwe, aby na niezbyt żyznych glebach lasu deszczowego wyprodukować żywność dla tak dużej grupy osób?

Stało się to możliwe dzięki niezwykle żyznej ziemi – terra preta i terra mulata.

Zasięg terra preta

CO TO JEST TERRA PRETA ?

*

Terra preta ( inaczej „czarna ziemia”, „czarny ląd”, „amazońska czarna ziemia”, „indiańska czarna ziemia”) to rodzaj bardzo ciemnej, żyznej, antropogenicznej gleby występującej w dorzeczu Amazonki. Była „wytwarzana” przez Indian zamieszkujących dorzecze rzeki w okresie pre-kolumbijskim w latach 450 p.n.e. – 950 n.e. Dziś terra preta występuje zarówno w dużych płatach ( największy z nich ma około 360 ha powierzchni) jak i w formie niewielkich wysepek ( około 1 ha) pomiędzy ubogimi glebami lasu tropikalnego. Formą przejściową pomiędzy terra preta, a glebą lasu tropikalnego, jest terra mulata – gleba o brązowym kolorze i mniejszej żyzności od terra preta.

*

Jedną z najciekawszych cech gleby jest jej zdolność do odbudowywania są. Choć proces wytwarzania zakończył się około 1000 lat temu, co roku wysokość żyznej warstwy wzrasta o około 1 cm. To nadal pozostaje jedną z największych zagadek, których nie potrafi rozwiązać nawet dzisiejsza nauka – zdolność do samoodradzania. Pod względem geologicznym jest rodzajem gleby tropikalnej o niezwykle wysokiej zawartości węgla ( ponad 13-14% całej masy) w górnej warstwie. Jednocześnie zawartość węgla może się dość mocno wahać – zauważono zależność pomiędzy żyznością gleby, a odległością od dawnego gospodarstwa domowego – żyzność maleje wraz ze wzrostem odległości. Nie określono jednoznacznie, czy terra preta była tworzona celowo, czy raczej był to przypadkowy efekt specyficznego gospodarowania odpadami. Większość naukowców jednak skłania się ku teorii, że jej występowanie jest po prostu pozostałością po dawnym osadnictwie i specyficznym sposobie „przetwarzania” odpadków.

*

*

*

TERRA PRETA W KULTURZE PREKOLUMBIJSKIEJ

*

Żródło pochodzenia „czarnej ziemi” nie jest do końca poznane. Jedna z teorii mówi o powstaniu jej bazy z osadówwulkanicznych wydobywających się z wulkanów ulokowanych w Andach. Inna zakłada, że początki „czarnej ziemi” to pozostałości osadów z jezior trzeciorzędowych. Wysoka zawartośc węgla, a także pozostałości ceramiki glinianej, pozwolają przypuszczać, że gleba powstała na bazie odpadków z gospodarstw domowych. Teoria o celowym wytwarzaniu jest odrzucana przez wielu naukowców, a jako główny argument wskazuje się badania gleb uprawnych z czasów pre-kolumbijskich (terra mulata), które są mniej żyzne, niż gleby występujące tuż przy gospodarstwach domowych. Jednocześnie terra mulata jest bardziej żyzna, niż gleby lasu tropikalnego, co wskazywałoby na to, że Indianie w jakiś sposób ją „użyźniali”.

*

Kiedy Orellana przybył w dorzecze Amazonki, zastał najprawdopodobniej wysoko rozwiniętą cywilizację uporządkowaną z rozbudowaną heriarchię społeczną. Jest mało prawdopodobne, aby tak duża populacja prowadziła nomadyczny tryb życia, który opisywany jest w późniejszych okresach czasu. Najprawdopodobniej Indianie zrezygnowali z osiadłego tryby życia już w XV i XVI wieku, uciekając przed kolonizatorami. Wiek XVII przyniósł ostateczny upadek starożytnej kultury, zdziesiątkowanej nie tylko przez najeźdzców, ale także przez choroby przez nich przywiezione ze Starego Kontynentu.

*

FORMOWANIE SIĘ TERRA PRETA:

*

Naukowcom udało się ustalić, że w procesie tworzenia się terra preta niezwykle ważne są trzy czynniki:

*

1. Obecność węgla drzewnego:

*

Występowanie dużej ilości związków węgla w „czarnej ziemi” jest jednym z jej najbardziej charakterystycznych cech. Węgiel, zarówno drzewny, jak i biowęgiel, działa w glebie w sposób specyficzny. Po dodaniu go do ziemi następuje coś w rodzaju ładowania – węgiel pochłania składniki odżywcze, przekształcane są one w bardziej stabilną formę, a następnie bardzo powoli uwalniane do gleby. Naukowcy przypuszczają, że to właśnie ten proces jest odpowiedzialny za tak długotrwałe utrzymanie żyzności terra preta. Dodanie węgla drzewnego do kompostu może się wydawać dobrym pomysłem. Trzeba jednak pamiętać o specyficznym jego zachowaniu. Dlatego dobrze jest węgiel namoczyć na około 2 tygodnie na przykład w płynnym nawozie z pokrzyw i dopiero wtedy dodać do kompostu.  W miarę jak węgiel drzewny się powoli utlenia, w glebie pojawiają się kwasy karboksylowe, które z kolei wpływają na zwiększenie zdolności przetrzymywania w glebie kationów różnych pierwiastków (takie, jak na przykład te występujące w wodzie mineralnej). Im większa zdolność do przetrzymywania kationów, tym więcej substancji odżywczych dla roślin i mikroorganizmów pozostaje w glebie. 

*

Chemiczna struktura węgla drzewnego występującego w terra preta jest niezwykle ciekawa – utlenia się on powoli, a w jego wnętrzu znajduje się rodzaj biologicznego oleju, który stymuluje rozwój mikroorganizmów. Węgiel drzewny użyty jako nawóz w glebie tropikalnej miał więc niebagatelny wpływ na jej jakość – już samo występowanie ciągłych deszczów prowadziło do wymywania składników odżywczych. Indiański sposób okazał się więc niezwykle skutecznym środkiem na uzyskanie żyznej gleby w trudnych warunkach. Dziś naukowcy są zgodni, że to właśnie taka specyficzna budowa terra preta, a więc ogromne ilości węgla w niej zawarte, są najprawdopoodbniej najważniejszym elementem wpływającym na utrzymanie jej ciągłej żyzności.

*

2. Biowęgiel

*

Węgiel znajdujący się w terra preta to także ten, który powstała z resztek ogranicznych czyli tzw. biowęgiel. Biowęgiel powstaje w procesie zwęglania resztek organicznych (drewna, liści itp.) w znacznie wyższych temperaturach niż w przypadku węgla drzewnego. Podobnie jednak bez obecności tlenu lub przy jego bardzo niskim poziomie. Przy takim procesie powstaje biowęgiel o dużej porowatości, co jest najprawdopodobniej przyczyną jego dobroczynnego wpływu na glebę. Porowata struktura jest idealnym schronieniem dla grzybów, które wraz z cząsteczkami węgla przemieszczają się w głąb gleby. Rozprzestrzeniając się, wytwarzają kolejne związki węgla, a jednocześnie glomalinę, która jest odpowiedzialna za odpowiednią, grudkowatą strukturę. Bardzo prawdopodobne, że Indianie, chcą użyźnić niezbyt dobrą jakościowo ziemię, wykorzystywali także biowęgiel. Otrzymywali go poprzez podpalenie biomasy i przykrycie jej warstwą ziemi, aby się nie paliła, a jedynie tliła ( możliwe, że do zapłonów dochodziło także samoczynnie). W środowisku o niskiej zawartości tlenu dochodziło do zwęglenia, którego produktem był już tylko biowęgiel i nieorganiczny popiół. Przekształcanie się biomasy w biowęgiel powoduje powstawanie różnych jego rodzajów: od delikatnie „zwęglonej” materii, aż po cząsteczki sadzy zawierające grafit.

*

W terra preta spotkać można wszystkie rodzaje węgla. Nawożenie gleby biowęglem wpływa równie korzystnie, co nawożenie węglem drzewnym, jednak w tym przypadku zaobserwowano szczególnie pozytywny wpływ na grzyby mikoryzowe. Testy wykazały także, że pozytywnie wpływa on na rozwój całej mikroflory glebowej. Choć proces ten nie został do końca wyjaśniony i cały czas szuka się przyczyny niezwykłej zdolności terra preta do samoodradzania, naukowcy przypuszczają, że to właśnie biowęgiel ma w tym procesie ważną rolę do odegrania.

*

  • Biowęgiel jako remedium na emisję dwutlenku węgla do atmosfery

Wszystkie żywe organizmy po śmierci ulegają procesowi rozkładu, a takiemu towarzyszy emisja dwutlenku węgla do atmosfery. Zwęglanie resztek organicznych sprawia, że zostaje on zamknięty we wnętrzu biowęgla w bardzo stabilnej formie i nie ulatnia się do atmosfery. Stabilna forma sprawia, że uwalnianie dwutlenku zachodzi znacznie wolniej. Wytwarzanie biowęgla i zakopywanie go w glebie może pomóc uwięzić CO2 we wnętrzu Ziemi i znacznie obniżyć jego emisję.

*

3. Materia organiczna i składniki odżywcze

*

Obecność ściółki czyli materii organicznej na powierzchni gleby tropikalnej jest paradoksem, ponieważ ma ona idealne warunki do szybkiego rozłożenia się na proste związki chemiczne w procesie mineralizacji. Tymczasem materia organiczna stanowi spory procent w terra preta. Najprawdopodobniej przyczyną jest duża zawartość węgla – w glebach otaczających terra preta materii organicznej jest 3 razy mniej. Proces mineralizacji zostaje więc zastąpiony znacznie bardziej skomplikowanym procesem humifikacji. Porowata struktura węgla sprawia, że w jego wnętrzu gromadzą się nie tylko mikroorganizmy, ale także spora ilość składników odżywczych. Terra preta zawiera ich znacznie więcej i znacznie lepiej je w sobie utrzymuje, niż otaczające ją typowe gleby tropikalne. Pierwotnym źródłem składników odżywczych w terra preta – co wykazały badania – były: ludzkie i zwierzęce odchody, resztki organiczne powstające w gospodarstwach domowych (np. kości), popiół pochodzący z procesu zwęglania, resztki roślin lądowych i morskich (np. algi).

*

4. Mikroorganizmy i zwierzęta

*

Odgrywały równie ważną rolę w procesie tworzenia terra preta, co węgiel. Szczególną uwagę naukowcy kierują ku dwóm organizmom:

  • kropidlakowi czarnemu – to niezwykle pospolity gatunek grzyba, który pojawia się często na żywności w formie „czarnej pleśni”;
  • Pontoscolex corethrurus – to robak ziemny, podobny do naszej rodzimej dżdżownicy, który odgrywa znaczącą rolę w mieszaniu węgla z materią organiczną w terra preta. Niektóre gatunki tej rodziny robaków mogą osiągać długość do 2 m. To niezbyt wymagające organizmy, bo dobrze czują się nawet w glebach pozbawionych ściółki, a niektóre z nich zasiedlają także piaszczyste plaże.

*

SYNTETYCZNA TERRA PRETA

*

To nowy termin, który pojawił się wraz z ambitnym planem nie tylko odtworzenia „czarnej ziemi Indian” we współczesności, ale także stworzenia takiej gleby, która miałaby podobne zdolności samoodtwarzania. O ile udało się dokładnie zbadać skład i właściwości terra preta, o tyle sam proces „nieśmiertelności” gleby nie nienawożonej od ponad 1000 lat nadal pozostaje tajemnicą. Odkrycie tej tajemnicy może pomóc w użyźnieniu sporych obszarów rolniczych gleb Amazonii, które są dużo mniej urodzajne od pól tworzonych na starożytnej terra preta.

*

„Czarna ziemia Indian” może mieć także niebagatelny wpływ na redukcję emisji gazów cieplarnianych ze względu na rolę, jaką w jej tworzeniu odgrywa biowęgiel. Wysiłki w stworzeniu syntetycznej terra preta trwają nadal, jednak zagadka tej najżyźniejszej gleby świata nie została jeszcze rozwiązana.

*

Share this content

Dodaj komentarz

 (z http://)