Terra preta
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Terra preta ( pronunciación portuguesa:  [ˈtɛʁɐ ˈpɾetɐ] , localmente[Tɛha pɾeta] , literalmente "suelo negro" en portugués ) es un tipo de muy oscuro, artificial fértil ( antropogénico ) del suelo que se encuentra en la cuenca del Amazonas . También se la conoce como "tierra oscura amazónica" o "tierra negra india" . En portugués su nombre completo es terra preta do índio o terra preta de índio ("tierra negra del indio ", "tierra negra de los indios"). Terra mulata ("tierra mulata") es de color más claro o marrón. [1]

Terra preta casera, con trozos de carbón indicados con flechas blancas

Terra preta debe su característico color negro a su contenido de carbón vegetal degradado , [2] y se hizo agregando una mezcla de carbón vegetal, hueso, alfarería rota, abono y estiércol al suelo amazónico de baja fertilidad. Un producto del manejo indígena del suelo y la agricultura de roza y carbonización , [3] el carbón vegetal es estable y permanece en el suelo durante miles de años, uniendo y reteniendo minerales y nutrientes. [4] [5]

Terra preta se caracteriza por la presencia de residuos de carbón vegetal a baja temperatura en altas concentraciones; [2] de grandes cantidades de pequeños fragmentos de cerámica ; de materia orgánica como residuos vegetales, heces de animales, huesos de pescado y animales y otros materiales; y de nutrientes como nitrógeno , fósforo , calcio , zinc y manganeso . [6] Los suelos fértiles como la terra preta muestran altos niveles de actividad de microorganismos y otras características específicas dentro de ecosistemas particulares .

Las zonas de terra preta generalmente están rodeadas por terra comum ([ˈTɛhɐ koˈmũ] o[ˈTɛhɐ kuˈmũ] ), o "suelo común"; estos son suelos infértiles, principalmente acrisoles , [6] pero también ferralsoles y arenosoles . [7] Los suelos cultivables deforestados en el Amazonas son productivos durante un corto período de tiempo antes de que sus nutrientes sean consumidos o lixiviados por la lluvia o las inundaciones. Esto obliga a los agricultores a migrar a un área no quemada y despejarla (con fuego). [8] [9] Terra preta es menos propensa a la lixiviación de nutrientes debido a su alta concentración de carbón vegetal, vida microbiana y materia orgánica. La combinación acumula nutrientes, minerales y microorganismos y resiste la lixiviación.

Los suelos de terra preta fueron creados por comunidades agrícolas entre 450 a. C. y 950 d. C. [10] [11] [12] La profundidad del suelo puede alcanzar los 2 metros (6,6 pies). Se informa que se regenera a sí mismo a razón de 1 centímetro (0,4 pulgadas) por año. [13]

Historia

Teorías tempranas

Los orígenes de las tierras oscuras amazónicas no quedaron claros de inmediato para los colonos posteriores. Una idea era que eran el resultado de la caída de cenizas de los volcanes en los Andes , ya que ocurren con mayor frecuencia en las cimas de las terrazas más altas. Otra teoría consideraba que su formación era el resultado de la sedimentación en lagos terciarios o en estanques recientes. [ cita requerida ]

Raíces antropogénicas

Los suelos con alto contenido de carbón y una presencia común de restos de cerámica pueden acumularse accidentalmente cerca de las viviendas a medida que se acumulan residuos de la preparación de alimentos, fuegos para cocinar, huesos de animales y de pescado , cerámica rota, etc. Ahora se cree que muchas estructuras de suelo de terra preta se formaron debajo de basureros de cocina , además de ser fabricadas intencionalmente a mayor escala. [14] Las áreas de cultivo alrededor de las áreas habitables se conocen como terra mulata . Los suelos de terra mulata son más fértiles que los suelos circundantes pero menos fértiles que los de terra preta, y muy probablemente se mejoraron intencionalmente con carbón vegetal. [ cita requerida ]

Este tipo de suelo apareció entre 450 a. C. y 950 d. C. en sitios a lo largo de la cuenca del Amazonas . [12] Investigaciones recientes han informado que la terra preta puede ser de origen natural, lo que sugiere que los pueblos precolombinos utilizaron y mejoraron intencionalmente las áreas existentes de fertilidad del suelo esparcidas entre áreas de menor fertilidad. [15]

Amazonia

Los amazónicos formaron formaciones sociales complejas a gran escala, que incluían jefaturas (particularmente en las regiones interfluviales) e incluso grandes pueblos y ciudades. [16] Por ejemplo, la cultura de la isla de Marajó puede haber desarrollado una estratificación social y haber mantenido una población de 100.000. Los amazónicos pueden haber usado terra preta para hacer que la tierra fuera apta para la agricultura a gran escala. [17]

El explorador español Francisco de Orellana fue el primer europeo en cruzar el río Amazonas en el siglo XVI. Informó de regiones densamente pobladas que se extienden a lo largo de cientos de kilómetros a lo largo del río, lo que sugiere niveles de población que superan incluso a los de hoy. Orellana puede haber exagerado el nivel de desarrollo, aunque eso es controvertido. La evidencia para apoyar su afirmación proviene del descubrimiento de geoglifos que datan entre 0-1250 EC y de terra preta . [18] [19] Más allá de los geoglifos, estas poblaciones no dejaron monumentos duraderos, posiblemente porque construyeron con madera, que se habría podrido en el clima húmedo, ya que la piedra no estaba disponible. [ cita requerida]

Cualquiera que sea su extensión, esta civilización desapareció después del colapso demográfico de los siglos XVI y XVII, debido a enfermedades introducidas en Europa como la viruela. [19] Los agrarios asentados volvieron a convertirse en nómadas, sin dejar de mantener tradiciones específicas de sus antepasados ​​asentados. Sus descendientes seminómadas tienen la distinción entre las sociedades indígenas tribales de una aristocracia hereditaria, aunque sin tierra , una anomalía histórica para una sociedad sin una cultura agraria sedentaria. [ cita requerida ]

Además, muchos pueblos indígenas se adaptaron a un estilo de vida más móvil para escapar del colonialismo . Esto podría haber hecho que los beneficios de la terra preta , como su capacidad de autorrenovación, fueran menos atractivos: los agricultores no habrían podido cultivar el suelo renovado mientras migraban. La agricultura de roza y carbón puede haber sido una adaptación a estas condiciones. Durante 350 años después de la llegada de los europeos, la parte portuguesa de la cuenca permaneció desatendida. [ cita requerida ]

Localización

Los suelos de terra preta se encuentran principalmente en la Amazonía brasileña , donde Sombroek et al. [20] estiman que cubren al menos 0.1 a 0.3%, o 6,300 a 18,900 kilómetros cuadrados (2,400 a 7,300 millas cuadradas) de Amazonia boscosa baja; [1] pero otros estiman esta superficie en 10.0% o más (el doble del área de Gran Bretaña ). [13] [21] Las predicciones recientes basadas en modelos sugieren que la extensión de los suelos de terra preta puede ser del 3,2% del bosque. [22]

Terra preta existe en pequeñas parcelas con un promedio de 20 hectáreas (49 acres), pero también se han reportado áreas de casi 360 hectáreas (890 acres). Se encuentran entre diversas situaciones climáticas, geológicas y topográficas . [1] Sus distribuciones siguen los principales cursos de agua, desde la Amazonia oriental hasta la cuenca central, [23] o están ubicadas en sitios interfluviales (principalmente de forma circular o lenticular ) y de menor tamaño, con un promedio de 1,4 hectáreas (3,5 acres), (ver mapa de distribución de los sitios de terra preta en la cuenca del Amazonas [24] Las extensiones de bosque tropical entre las sabanaspodría ser principalmente antropogénico, una noción con implicaciones dramáticas en todo el mundo para la agricultura y la conservación . [25]

También se conocen sitios de Terra preta en los Llanos de Moxos de Bolivia, Ecuador , Perú y Guayana Francesa , [26] [27] y en el continente africano en Benin , Liberia y las sabanas sudafricanas . [6]

Pedología

En el sistema internacional de clasificación de suelos, la Base de Referencia Mundial para los Recursos del Suelo (WRB), Terra preta se denomina Pretic Anthrosol . El suelo original más común antes de transformarse en terra preta es el Ferralsol . Terra preta tiene un contenido de carbono que varía de alto a muy alto (más de 13–14% de materia orgánica) en su horizonte A, pero sin características hidromórficas. [28] Terra preta presenta variantes importantes. Por ejemplo, los jardines cercanos a las viviendas recibieron más nutrientes que los campos más alejados. [29]Las variaciones en las tierras oscuras amazónicas impiden determinar claramente si todas ellas fueron creadas intencionalmente para la mejora del suelo o si las variantes más ligeras son un subproducto de la habitación. [ cita requerida ]

La capacidad de Terra preta para aumentar su propio volumen, por lo tanto para secuestrar más carbono, fue documentada por primera vez por el pedólogo William I. Woods de la Universidad de Kansas. [13] Este sigue siendo el misterio central de terra preta. [ cita requerida ]

Los procesos responsables de la formación de suelos terra preta son: [7]

  • Incorporación de carbón vegetal
  • Incorporación de materia orgánica y de nutrientes
  • Crecimiento de microorganismos y animales en el suelo.

Carbón de leña

La transformación de la biomasa en carbón vegetal produce una serie de derivados del carbón vegetal conocidos como carbón pirogénico o negro , cuya composición varía desde materia orgánica ligeramente carbonizada, hasta partículas de hollín ricas en grafito formadas por recomposición de radicales libres . [30] [31] Todos los tipos de materiales carbonizados se denominan carbón vegetal. Por convención, se considera que el carbón vegetal es cualquier materia orgánica natural transformada térmicamente o mediante una reacción de deshidratación con una relación oxígeno / carbono (O / C) inferior a 60; Se han sugerido [30] valores más pequeños. [32]Debido a las posibles interacciones con los minerales y la materia orgánica del suelo, es casi imposible identificar el carbón vegetal determinando solo la proporción de O / C. El porcentaje de hidrógeno / carbono [33] o marcadores moleculares como el ácido bencenopolicarboxílico [34] se utilizan como segundo nivel de identificación. [7]

Los pueblos indígenas agregaron carbón vegetal a baja temperatura a los suelos pobres. Se ha medido hasta un 9% de carbono negro en algunas terra preta (frente al 0,5% en los suelos circundantes). [35] Otras mediciones encontraron niveles de carbono 70 veces mayores que en los ferralsoles circundantes , [7] con valores promedio aproximados de 50 Mg / ha / m. [36]

La estructura química del carbón vegetal en suelos terra preta se caracteriza por grupos aromáticos policondensadas que proporcionan una estabilidad biológica y química prolongada frente a la degradación microbiana; también proporciona, después de la oxidación parcial, la mayor retención de nutrientes. [7] [36] El carbón vegetal a baja temperatura (pero no el de los pastos o los materiales con alto contenido de celulosa ) tiene una capa interna de condensados biológicos de petróleo que consumen las bacterias, y es similar a la celulosa en sus efectos sobre el crecimiento microbiano. [37] La carbonización a altas temperaturas consume esa capa y aumenta poco la fertilidad del suelo. [13]La formación de estructuras aromáticas condensadas depende del método de fabricación del carbón vegetal. [34] [38] [39] La lenta oxidación del carbón crea grupos carboxílicos ; estos aumentan la capacidad de intercambio de cationes del suelo. [40] [41] El núcleo de partículas de carbón negro producido por la biomasa permanece aromático incluso después de miles de años y presenta las características espectrales del carbón vegetal fresco. Alrededor de ese núcleo y en la superficie de las partículas de carbón negro hay mayores proporciones de formas carboxílicas y fenólicas.carbonos espacial y estructuralmente distintos del núcleo de la partícula. El análisis de los grupos de moléculas proporciona evidencias tanto de la oxidación de la propia partícula de carbón negro, como de la adsorción de carbón no negro. [42]

Este carbón vegetal es, por tanto, decisivo para la sostenibilidad de la terra preta . [40] [43] La modificación del ferralsol con carbón vegetal aumenta enormemente la productividad. [23] A nivel mundial, las tierras agrícolas han perdido una media del 50% de su carbono debido al cultivo intensivo y otros daños de origen humano. [13]

El carbón vegetal fresco debe "cargarse" antes de que pueda funcionar como biotopo . [44] Varios experimentos demuestran que el carbón no cargado puede provocar un agotamiento provisional de los nutrientes disponibles cuando se coloca por primera vez en el suelo, es decir, hasta que sus poros se llenan de nutrientes. Esto se supera remojando el carbón durante dos a cuatro semanas en cualquier nutriente líquido (orina, té de plantas, etc.). [ cita requerida ]

Materia orgánica y nutrientes

La porosidad del carbón vegetal aporta una mejor retención de materia orgánica, de agua y de nutrientes disueltos, [40] [45] así como de contaminantes como pesticidas e hidrocarburos aromáticos policíclicos. [46]

Materia orgánica

El alto potencial de absorción de moléculas orgánicas (y de agua) del carbón vegetal se debe a su estructura porosa. [7] La alta concentración de carbón vegetal de Terra preta soporta una alta concentración de materia orgánica (en promedio tres veces más que en los suelos pobres circundantes), [7] [36] [41] [47] hasta 150 g / kg . [23] La materia orgánica se puede encontrar entre 1 y 2 metros (3 pies 3 pulg. A 6 pies 7 pulg.) De profundidad. [28]

Bechtold propone utilizar terra preta para suelos que muestran, a 50 centímetros (20 pulgadas) de profundidad, una proporción mínima de materia orgánica superior al 2,0-2,5%. La acumulación de materia orgánica en suelos tropicales húmedos es una paradoja, debido a las condiciones óptimas para la degradación de la materia orgánica. [36] Es notable que los antrosoles se regeneren a pesar de la prevalencia de estas condiciones tropicales y sus rápidas tasas de mineralización. [23] La estabilidad de la materia orgánica se debe principalmente a que la biomasa solo se consume parcialmente. [36]

Nutrientes

Los suelos Terra preta también muestran mayores cantidades de nutrientes y una mejor retención de estos nutrientes que los suelos infértiles circundantes. [36] La proporción de P alcanza los 200 a 400 mg / kg. [48] La cantidad de N también es mayor en el antrosol, pero ese nutriente está inmovilizado debido a la alta proporción de C sobre N en el suelo. [23]

La disponibilidad de Anthrosol de P , Ca , Mn y Zn es mayor que la del ferrasol. La absorción de P , K , Ca , Zn y Cu por las plantas aumenta cuando aumenta la cantidad de carbón disponible. La producción de biomasa para dos cultivos ( arroz y Vigna unguiculata ) aumentó entre un 38 y un 45% sin fertilización ( P  <0,05), en comparación con los cultivos con ferralsol fertilizado. [23]

La modificación con trozos de carbón vegetal de aproximadamente 20 milímetros (0,79 pulgadas) de diámetro, en lugar de carbón vegetal molido, no cambió los resultados excepto para el manganeso (Mn) , para el cual la absorción aumentó considerablemente. [23]

La lixiviación de nutrientes es mínima en este antrosol, a pesar de su abundancia, lo que resulta en una alta fertilidad. Sin embargo, cuando se aplican nutrientes inorgánicos al suelo, el drenaje de los nutrientes en el antrosol supera al del ferralsol fertilizado. [23]

Como fuentes potenciales de nutrientes, solo C (a través de la fotosíntesis ) y N (a partir de la fijación biológica) pueden producirse in situ . Todos los demás elementos (P, K, Ca, Mg, etc.) deben estar presentes en el suelo. En la Amazonía, el suministro de nutrientes de la descomposición de la materia orgánica disponible de forma natural falla ya que las fuertes lluvias arrastran los nutrientes liberados y los suelos naturales (ferralsoles, acrisoles, lixisoles, arenosoles, uxisoles, etc.) carecen de la materia mineral para proporcionarlos. nutrientes. La materia arcillosa que existe en esos suelos es capaz de contener solo una pequeña fracción de los nutrientes disponibles a partir de la descomposición. En el caso de la terra preta , las únicas fuentes de nutrientes posibles son primarias y secundarias. Se han encontrado los siguientes componentes:[36]

  • Excrementos humanos y animales (ricos en P y N );
  • Residuos de cocina, como huesos de animales y caparazones de tortuga (ricos en P y Ca );
  • Residuos de cenizas por combustión incompleta (ricos en Ca , Mg , K , P y carbón vegetal);
  • Biomasa de plantas terrestres (por ejemplo, compost ); y
  • Biomasa de plantas acuáticas (por ejemplo, algas ).

La saturación en pH y en base es más importante que en los suelos circundantes. [48] [49]

Microorganismos y animales

La lombriz peregrina Pontoscolex corethrurus ( Oligochaeta : Glossoscolecidae ) ingiere carbón vegetal y lo mezcla en una forma finamente molida con el suelo mineral. P. corethrurus está muy extendido en la Amazonia y notablemente en los claros tras procesos de quema gracias a su tolerancia a un bajo contenido de materia orgánica en el suelo. [50] Esto como un elemento esencial en la generación de terra preta , asociado al conocimiento agronómico que involucra la colocación del carbón vegetal en capas regulares delgadas favorables para su enterramiento por P. corethrurus . [ cita requerida ]

Algunas hormigas se repelen de la terra preta fresca; se encuentra que su densidad es baja unos 10 días después de la producción en comparación con la de los suelos de control. [51]

Investigación moderna sobre la creación de terra preta

Terra preta sintética

Un término recién acuñado es " terra preta sintética ". [52] [53] STP es un fertilizante que consiste en materiales que se cree que replican los materiales originales, incluyendo arcilla triturada, harina de sangre y huesos, estiércol y biocarbón [52] es de naturaleza particulada y capaz de moverse por el perfil del suelo y mejorar el suelo la fertilidad y el carbono en los actuales peds y agregados del suelo durante un período de tiempo viable. [54] Tal mezcla proporciona múltiples mejoras al suelo que alcanzan al menos la calidad de terra mulata . La sangre, la harina de huesos y el estiércol de pollo son útiles para la adición de estiércol orgánico a corto plazo. [55]Quizás la parte más importante y única de la mejora de la fertilidad del suelo es el carbono, que se cree que se incorporó gradualmente hace 4 a 10 mil años. [56] El biocarbón es capaz de disminuir la acidez del suelo y, si se sumerge en un líquido rico en nutrientes, puede liberar nutrientes lentamente y proporcionar un hábitat para los microbios en el suelo debido a su superficie de alta porosidad . [2]

El objetivo es un proceso económicamente viable que pueda incluirse en la agricultura moderna. Los suelos tropicales pobres promedio se enriquecen fácilmente con terra preta nova mediante la adición de carbón y humo condensado. [57] Terra preta puede ser una vía importante para el secuestro de carbono en el futuro al tiempo que revierte la actual disminución mundial de la fertilidad del suelo y la desertificación asociada . Aún no se ha demostrado si esto es posible a mayor escala. El árbol de alfalfa (tagasaste o Cytisus proliferus ) es un tipo de árbol fertilizante que se utiliza para hacer terra preta . Empresas comoEmbrapa y otras organizaciones en Brasil. [58]

La terra preta sintética se produce en el Centro Sachamama para la Regeneración Biocultural en el Alto Amazonas, Perú. Esta área tiene muchas zonas de suelo de terra preta , lo que demuestra que este antrosol se creó no solo en la cuenca del Amazonas, sino también en elevaciones más altas. [59]

Alfons-Eduard Krieger desarrolló un proceso de terra preta sintética para producir un suelo con alto contenido de humus, rico en nutrientes y que absorbe agua. [60]

Saneamiento terra preta

Los sistemas de saneamiento Terra preta (TPS) se han estudiado como una opción de saneamiento alternativa mediante el uso de los efectos de las condiciones lácticas en los inodoros secos desviadores de orina y un tratamiento posterior mediante vermicompostaje . [61]

Ver también

  • 1491: Nuevas revelaciones de las Américas antes de Colón
  • Horizonte arqueológico
  • Agroforestería
  • Belterra, Pará
  • Biocarbón
  • Región de tierra negra
  • Chernozem ucraniano
  • Ciudad Perdida de Z
  • Permaforestería
  • Cultura terramare

Notas

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Referencias

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enlaces externos

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  • Terra Preta Amazonian Earth Entrevista con el Dr. Bruno Glaser en la revista META
  • Sitio web del programa Terra Preta de la Universidad de Wageningen
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