Rdzenne ludy zamieszkujące dorzecze Amazonki przez tysiące lat mieszały biowęgiel z glebą, wytwarzając wyjątkowo żyzne grunty – terra preta. Sprytne połączenie węgla i ziemi to przepis na obfite plony również w naszej szerokości geograficznej.

Spójrzmy pod ściółkę. W lesie mieszanym gleba ma specyficzny kolor. Jest niemal tak czarna jak węgiel, a jej zniewalający zapach kojarzy się z życiem, regeneracją, odbudową i obfitością. Kolor oznacza zasobną w materię organiczną ziemię, która odżywia bogaty ekosystem zdolny do magazynowania wody, pochłaniania dwutlenku węgla, wytwarzania tlenu i pożywienia dla wielu gatunków, dający schronienie miliardom istot żywych. Ta czerń to również nadzieja na przyszłość. Szansa na zrewolucjonizowanie nie tylko rolnictwa, lecz także sektora energetycznego i włączenie go w nurt gospodarki obiegu zamkniętego. Poza tym czarna gleba to rozwiązanie najbardziej palących problemów naszej cywilizacji związanych z wytwarzaniem pełnowartościowej, ekologicznej żywności, bez konieczności degradowania kolejnych połaci dziewiczych lasów deszczowych. Specyficzna gleba może nawet stać się narzędziem, które pozwoli spowolnić globalne zmiany klimatyczne.

W drodze do Eldorado

Badania archeologiczne prowadzone na terenach lasów deszczowych w obecnej Brazylii doprowadziły do niezwykłego odkrycia. Rozwój nowoczesnych metod mapowania terenu (np. system detekcji laserowej LIDAR umożliwiający tworzenie dokładnych map odwzorowujących ukształtowanie powierzchni ziemi) pozwolił na ukazanie nienaturalnych struktur ziemnych, którymi usiane jest dorzecze Amazonki. Podczas szczegółowych wykopalisk uzyskano dowody, że struktury te powstały na skutek świadomej ingerencji człowieka, a rdzenni mieszkańcy tych terenów tworzyli wokół nich gęsto zaludnione ośrodki miejskie. Niezbędnym warunkiem rozwoju tak zaawansowanej cywilizacji musiał być niezwykle wydajny system produkcji żywności. Lokalne uwarunkowania glebowe zaś tego nie ułatwiały. W dorzeczu Amazonki występują bowiem jedne z najbardziej nieurodzajnych gruntów na świecie, tzw. gleby laterytowe. Zawierają one jedynie niewielkie domieszki materii organicznej, a ponadto są silnie przepłukiwane przez częste i obfite deszcze. Wydawałoby się więc, że tamtejsze warunki naturalne wykluczały możliwość rozwoju systemu rolniczego wpływającego na wydajne produkowanie żywności. A jednak do tego doszło – właśnie dzięki wspomnianym „nienaturalnym strukturom ziemnym”.

Najwcześniejsze wzmianki o terra preta (z portugalskiego: czarna ziemia), czyli amazońskich czarnoziemach, pojawiły się w kronikach dokumentujących odkrycia dokonane przez jednego z pierwszych Europejczyków, któremu udało się przemierzyć niemal całe dorzecze Amazonki – od źródeł w wysokich Andach aż po ujście do Atlantyku. Francisco de Orel­lana dowodził wyprawą, która miała za zadanie odnalezienie mitycznej krainy Eldorado położonej na brzegach Rio Negro. Dziś wiemy, że terra preta była glebą wytwarzaną przez rdzenną ludność zamieszkującą te tereny w okresie prekolumbijskim (pochodzenie amazońskich czarnoziemów datuje się na okres między 450 r. p.n.e. a 950 r. n.e). Szacuje się, że ta celowo wytwarzana gleba pokrywa prawie 10% dorzecza Amazonki. To ponad dwa razy więcej niż powierzchnia Wysp Brytyjskich. Skala działania rdzennych mieszkańców tych terenów była więc ogromna, a my nadal nie mamy pewności, jakimi metodami udało im się osiąg­nąć tak spektakularne efekty. Pewne jest to, że w procesie uszlachetniania gleb laterytowych zastosowano węgiel drzewny. Był pozyskiwany przez wypalanie biomasy pochodzenia roślinnego w warunkach niedoboru tlenu (ten rodzaj spalania nazywa się pirolizą lub zgazowaniem). Naukowcom udało się też ustalić, że powstały w ten sposób węgiel zalewano wodą, a następnie mieszano i kompostowano z odchodami zwierzęcymi, odpadkami roś­linnymi, resztkami żywności, kawałkami potłuczonej ceramiki. Proces ten przeprowadzały całe pokolenia, dlatego zaowocował powstaniem pokładów terra preta, które miejscami przekraczają kilka metrów głębokości.

Informacja

Z ostatniej chwili! To pierwsza z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Dzisiaj czarnoziemy amazońskie stanowią jedno z najbardziej obiecujących rozwiązań w walce z pustynnieniem, wylesianiem i zmianami klimatycznymi. Być może zrewolucjonizują też współczesne rolnictwo i sposób, w jaki wytwarzana jest tzw. czysta energia.

Życiodajna gąbka

Zróbmy jednak dwa kroki do tyłu. U podstaw wszelkiego życia na Ziemi leży fotosynteza, czyli zdolność roślin zielonych do przekształcania dwutlenku węgla, wody i soli mineralnych w substancje odżywcze, z wykorzystaniem energii słonecznej. Dzięki temu powstają potężne ilości materii organicznej, która następnie staje się pożywieniem dla zwierząt – w tym ludzi – oraz grzybów. Ostatecznym efektem procesu obiegu materii są gazy gwarantujące stały skład atmosfery ziemskiej, czysta woda i olbrzymie pokłady resztek organicznych współtworzących gleby rozsiane po całym świecie.

Patrząc na proces fotosyntezy w skali makro, cywilizacja również istnieje i rozwija się dzięki niej. Jest ona kluczowym elementem naszego systemu produkowania żywności. Od tysięcy lat uprawiamy rośliny, żeby zapewnić żywność sobie i zwierzętom hodowlanym. Produktami ubocznymi tego procesu są duże ilości biomasy (np. słoma, łupiny orzechów, kości zwierząt). Wszystko, co zostało wytworzone przez organizmy żywe, można poddać pirolizie. Dowolna biomasa po odpowiednim wysuszeniu nadaje się do zgazowania, a produktami tego procesu będą energia i węgiel pochodzenia organicznego. Węgiel taki można uzdatnić np. kompostem czy gnojówką probiotyczną, wtedy – aktywowany biologicznie żywymi mikroorganizmami – stanie się biowęglem. Niezwykle skutecznym polepszaczem glebowym.

Zanim jednak wykorzystamy taki czysty węgiel organiczny do produkcji biowęgla, przyjrzyjmy się przez mikroskop jego strukturze. Po pirolizie z biomasy pozostaje szkielet węglowy o bardzo rozwiniętej, porowatej strukturze. Wymieszanie takiego surowego węgla z ziemią sprawiłoby, że wessałby zawartą w glebie wodę wraz ze wszystkimi rozpuszczonymi w niej składnikami odżywczymi. Doprowadziłoby to w konsekwencji do powstania tzw. pustyni pokarmowej, czyli zablokowania w węglu wszelkich składników niezbędnych do wzrostu roślin. Dlatego właśnie surowy, porowaty węgiel organiczny należy przed zastosowaniem nasączyć wodą i uzdatnić do postaci aktywowanego biowęgla. Dopiero wtedy można go wymieszać z wierzchnią warstwą gleby. A gdy już dostanie się do środowiska glebowego, stanowi jedną z najbardziej stabilnych form węgla organicznego. Szacowany czas jego rozkładu – czyli ten, w którym biowęgiel ulega naturalnemu rozkładowi – to kilkanaście tysięcy lat.

Czerpiąc naukę od rdzennych mieszkańców Amazonii, możemy użyźniać glebę jeszcze bardziej świadomie, korzystając z wyników najnowszych badań i używając zaawansowanych (aktualnie) technologii. Takie wzbogacenie gleby znacznie podnosi ilość i jakość plonów. Jest również skutecznym narzędziem służącym regeneracji gleb już zdegradowanych przez rolnictwo przemysłowe. Wytwarzanie biowęgla z odpadów rolniczych z równoczesną kogeneracją energii (czyli wytwarzaniem energii cieplnej i elektrycznej w tym samym procesie zgazowania biomasy) to jeden z najszybciej rozwijających się obszarów sektora energetyki odnawialnej. Nie mniej istotny jest fakt wysokiej skuteczności biowęgla w procesie sekwestracji (usuwania gazów z atmosfery i wiązania w glebie) nie tylko CO2, lecz także innych, dużo groźniejszych gazów cieplarnianych, np. metanu czy tlenków azotu.

Porowata struktura biowęgla ma jeszcze kolejną zaletę: dzięki swojej gąbczastej budowie zadziwiająco pozytywnie wpływa na rozwój mikrobiomu glebowego. Dodając niewielkie ilości biowęgla do ziemi, tworzymy „domki” dla miliardów efektywnych mikroorganizmów, które następnie stopniowo uwalniają składniki odżywcze. Wykorzystanie tego procesu na dużą skalę niesie szanse na zwiększenie wydajności produkcji rolnej z hektara powierzchni, pozwoliłoby też ograniczyć zagrabianie ziemi do celów rolniczych i w konsekwencji – przy racjonalnym zarządzaniu – umożliwiłoby oddanie większych połaci obszarów lądowych Matce Naturze.

Użyźniające ognisko

Aby palić ogniska w sposób przyjazny dla otoczenia i natury, wystarczy szpadlem lub saperką wyciąć spory krąg darni. Potem należy taką wyciętą darń podzielić na mniejsze kawałki i ułożyć w pewnej odległości od miejsca, z którego została usunięta. Dobrze jest trzymać ją w cieniu i jeżeli biwakuje się w tej samej okolicy przez dłuższy czas, zwilżać ją wodą, żeby nie wyschła. Na tak przygotowanym palenisku można bezpiecznie rozpalić ognisko. Gdy całkowicie wygaśnie, trzeba zalać je wodą, wymieszać powstały popiół i węgiel drzewny z wierzchnią warstwą gleby, a później okryć mieszankę wcześ­niej wyciętymi fragmentami darni. Po kilku tygodniach trawa znów zapuści korzenie, a wypalone szczątki i popiół zamienią się w nawóz, który przyśpieszy odrost roślin. Tak zakryte miejsce po ognisku porośnie za jakiś czas ciemnozielona roślinność, dużo bujniejsza niż poprzednio. To prosta do zaobserwowania zależność przyrodnicza: trawa rośnie lepiej w miejscu po ognisku, dlatego że popiół i węgiel drzewny użyźniają glebę.

Jak zrobić biowęgiel

Jeżeli chcecie zamienić swoje okienne parapety w laboratoria testujące cudowne właściwości biowęgla, możecie w domu lub ogrodzie wytworzyć czarne złoto rodem z Eldorado. Jeśli dysponujecie kominkiem albo piecem kominkowym, wsypcie dowolną biomasę do stalowej puszki (np. po psiej czy kociej karmie). Następnie taką puszkę zamknijcie, zróbcie otwór w dnie (lub wieczku), tak aby gaz syntezowy nie rozerwał puszki, i umieśćcie ją w rozpalonym kominku. Gdy z otworu przestanie wydobywać się płonący gaz, można ostrożnie wyjąć puszkę z paleniska i przełożyć jej zawartość do stalowego wiadra z niewielką ilością wody. Chodzi o to, by skutecznie wygasić tlące się jeszcze węgle. Węgiel otrzymany z biomasy należy rozdrobnić, zasilić dodatkowo składnikami odżywczymi (polecam probiotyczne gnojówki z „chwastów”) i wymieszać z ziemią w doniczkach roślin domowych. Udanych i bezpiecznych eksperymentów! I pamiętajcie, że czarny to nowy zielony!