Im Amazonasbecken gibt es Tausende von Hektar Anbauflächen, die aus ungewöhnlich fruchtbarer Schwarzerde bestehen, die als Terra Preta de Indio – “dunkle Erde der Indianer” – kurz Terra Preta genannt – bezeichnet wird. Diese Böden sind viele Hunderte, wenn nicht gar Tausende von Jahren alt und sind trotz der tropischen Regenfälle, die die Verwitterung des Bodens und die Auswaschung wasserlöslicher Nährstoffe beschleunigen, bemerkenswert fruchtbar geblieben.
Das moderne wissenschaftliche Interesse an diesem Material begann mit einem holländischen Wissenschaftler namens Wim Sombroek, dessen 1966 veröffentlichtes Buch “Amazonasböden” die moderne Untersuchung der Natur dieser Böden und den Versuch, ihr Geheimnis zu ergründen, einleitete. Es wurde festgestellt, dass diese Böden von einer etablierten Zivilisation, die Ackerbau betrieb, künstlich kultiviert wurden, da die Böden immer mit menschlichen Artefakten und in der Nähe von Ruinen menschlicher Siedlungen gefunden wurden und oft mit Feuerkeramikfragmenten vergraben waren. Es wurde auch durch analytische Untersuchungen des Bodens festgestellt, dass diese Böden pyrogenen Kohlenstoff (Kohlenstoff aus verkohlten Materialien) enthielten. Diese Böden waren anscheinend dauerhaft fruchtbar, mit doppelten Ernteerträgen im Vergleich zu den umliegenden Böden, und enthielten etwa dreimal so viel Phosphor und Stickstoff, während sie aus etwa 9% Kohlenstoff bestanden, während die umliegenden Böden etwa 1% enthielten.
Das Interesse an der Verwendung von Holzkohle als Bodenverbesserungsmittel begann in den 2000er Jahren dramatisch zu wachsen, was auf verschiedene Veröffentlichungen von Prof. Johannes Lehmann zurückzuführen ist, der in der wissenschaftlichen Gemeinschaft das Konzept populär machte, dass die Herstellung und Verwendung von Holzkohle nicht nur Energie liefern kann, sondern dass die Holzkohle die Bodenfruchtbarkeit verbessern und gleichzeitig Kohlenstoff binden kann, um den Klimawandel zu bekämpfen, was zuerst von Sombroek vorgeschlagen wurde. Damals wurde der Begriff “Agrichar” unterschiedlich verwendet, um zu präzisieren, dass es sich bei der Anwendung von Interesse um die landwirtschaftliche Anwendung von Holzkohle handelte, aber da der Begriff “Agrichar” das Markenzeichen der Pacific Pyrolysis Company war, wurde der Begriff Biokohle geprägt, und der Begriff wurde 2009 auf einer internationalen wissenschaftlichen Konferenz in Birmingham, England, offiziell angenommen. Dies bedeutet nicht, dass Holzkohle nicht für ihre landwirtschaftliche Anwendung untersucht worden wäre; Beispiele wissenschaftlicher Studien zur Verwendung von Holzkohle als Bodenverbesserungsmittel reichen bis in die 1700er Jahre zurück [siehe das Buch Geotherapy by CRC Press, Kapitel 11 – “Biochar: die Felderfahrung”, für eine Darstellung der Studie über die landwirtschaftliche Verwendung von Holzkohle in den 1700er, 1800er, 1900er und 2000er Jahren], aber die gemischten Ergebnisse, das Fehlen ausgereifter analytischer Techniken für die Biochemie des Bodens und das Fehlen eines differenzierenden Begriffs und Konzepts, um zu verhindern, dass die landwirtschaftliche Holzkohleforschung unter all den anderen Forschungen über Holzkohle verloren geht, führten dazu, dass die Biokohleforschung nicht die Aufmerksamkeit und Finanzierung erhielt, die sie verdiente.
Diejenigen von Ihnen, die Biokohle noch nicht kennen, fragen sich vielleicht, warum so viel Forschung nötig war. Schon sehr früh wurde klar, dass das einfache Einbringen von Holzkohle in den Boden nicht alles war. Genauso wie Studien über die Verwendung von Holzkohle als Bodenverbesserungsmittel in den 1700er und 1800er Jahren gemischte Ergebnisse hatten, stellten frühe Versuche, einfach Holzkohle in den Boden zu geben, fest, dass in vielen Fällen der direkten Anwendung die Holzkohle eine anfänglich kontraproduktive Wirkung auf den Boden zu haben schien, indem sie den Pflanzen Nährstoffe raubte, da die Holzkohle die Nährstoffe zu aggressiv aus dem Boden adsorbierte und diese Nährstoffe zu fest bindet. Die wissenschaftliche Forschung konzentrierte sich auf die Frage, worin der Unterschied zwischen modernen mit Biokohle angereicherten Böden und Terra Preta besteht und wie die erstaunliche Fruchtbarkeit, die in Terra Preta beobachtet wurde, reproduziert werden kann.
Seitdem hat die akademische Forschung über Biokohle explosionsartig zugenommen, was man mit Fug und Recht als eine Renaissance der Biokohle bezeichnen könnte. Im Jahr 2017 überstieg die Zahl der wissenschaftlichen Arbeiten, die über Studien zu Biokohle veröffentlicht wurden, die Zahl der Arbeiten über Kompost, und das Tempo der Forschung hat sich international nur beschleunigt.
Ein Umdenken: Sollte das Ziel der Biokohleforschung die Reproduktion von Terra Preta sein? Eine unausgesprochene Meta-Erzählung, die aus einem Grossteil der Studien über Biokohle zu Beginn der Biokohle-Renaissance hervorgeht, implizierte, dass das Ziel dieser Studie die Reproduktion von Terra preta war. Wim Sombroeks eigene Herausforderung an die Bodenwissenschaftler vor seinem Tod im Jahr 2003 bestand darin, terra preta nova, “neue Terra preta”, zu entwickeln, um die Probleme der Bodenfruchtbarkeit und des Klimawandels anzugehen. Auch wenn er es bildlich meinte und dies nicht als Vorwurf zur getreuen Reproduktion der ursprünglichen terra preta andeutete, scheint mir die Art und Weise, wie diese Herausforderung formuliert wurde, die Diskussionen um das Thema Biokohle gefärbt zu haben.
Obwohl verschiedene Hypothesen im Überfluss vorhanden sind, ist niemand genau sicher, wie Terra Preta hergestellt wurde. Kühne Behauptungen verschiedener Befürworter kultivierter “wirksamer Mikroben” und Liebhaber spezifischer Biokohlepräparate, Terra preta reproduziert zu haben, sind unberechtigt und unbegründet. Es gibt einfach nicht genügend Beweise, um daraus abzuleiten, wie Terra Preta hergestellt wurde, und die Behauptungen von jemandem, der kein Anthropologe mit Felderfahrung im Amazonasgebiet ist, sollten mit Skepsis aufgenommen werden. Selbst wenn wir wissen, dass Terra Preta Holzkohle enthielt, können wir nicht viel daraus ableiten; wenn wir wissen, dass es sich um Holzkohle handelte, wissen wir immer noch nicht, welche Rohstoffe und Verkohlungsprozesse verwendet wurden, welche zusätzlichen Prozesse beteiligt waren, wie sie in den Boden eingearbeitet wurde, wie lange sie im Boden verweilte, bis sie anfing, Vorteile zu zeigen, und welche Anteile und welcher Zeitplan für die Einarbeitung verwendet wurden. Jede dieser Variablen hat einen Einfluss auf die agronomischen Eigenschaften des entstandenen Saiblings. Es gibt sogar einige, die bestreiten, dass es sich bei der Terra preta um mit Biokohle veränderten Boden handelt, da die Terra preta sich selbst zu reproduzieren scheint.
Das Ziel der Reproduktion von Terra Preta mag zum Teil durch die Vorstellung motiviert sein, ein Rätsel zu lösen und verloren gegangenes altes Wissen wiederzuerlangen, aber letztendlich ist Terra Ppreta angesichts des Wissensbestands und der praktischen Anwendungen und Vorteile der Biokohle, die entdeckt wurden, irrelevant, da sie ihrer Rolle als Inspiration gedient hat. Das wahre Ziel ist die langfristige Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und Widerstandsfähigkeit, insbesondere angesichts des verstärkten Klimawandels. Ein paralleles Ziel ist es, Kohlenstoff abzubauen und zu speichern. In dem Maße, wie wir diese Ziele durch Biokohleforschung und Politikumsetzung erreichen, spielt es keine Rolle, ob unsere Bemühungen Terra Preta reproduzieren oder nicht. Die ursprüngliche Terra preta wurde in einem Oxisol (einer Bodenordnung stark verwitterter tropischer Böden mit oxidreichem Unterboden) erzeugt, enthält Holzkohle aus Tropenhölzern und wurde durch das Bodenmikrobiom des Amazonas geformt. In jeder landwirtschaftlichen Region wird das Ziel der getreuen Reproduktion von Terra Preta durch unterschiedliches Bodenmaterial, unterschiedliches Klima, unterschiedliche Kulturen, unterschiedliche Bodenfauna und unterschiedliches Mikrobiom unangemessen eng gefasst. Terra preta zu exportieren, um ihr Mikrobiom zu vermehren, wäre auch nicht angebracht; abgesehen davon, dass das Mikrobiom nicht unbedingt gut für andere Klimazonen, Böden und Nutzpflanzen geeignet ist, birgt der Transport des Bodens das Risiko der Einschleppung invasiver Arten.
Wenn eine bestimmte Methode der Anwendung von Biokohle gute Ergebnisse erzielt, ist es unerheblich, ob sie Terra Preta getreu reproduziert oder nicht; es ist nicht möglich, jemals zu überprüfen, ob irgendeine Methode Terra Preta erfolgreich reproduziert hat oder ihre Produktionsmethode, da es keine schriftlichen Aufzeichnungen gibt, die ihre Produktion dokumentieren. Es reicht aus, dass Terra Preta die Untersuchungen über Biokohle inspiriert hat, die zur Entdeckung der bekannten Vorteile und effektiven agronomischen Anwendungen von Biokohle führten.