Aproximadamente entre el 450 a. C. y el 950 d. C., millones de amerindios que vivían en la Amazonia actual transformaron suelos pobres mediante diversos procesos. Durante muchas generaciones, los suelos se enriquecieron con carbón procedente de fuegos de baja intensidad para cocinar y quemar desechos, huesos de animales, cerámica rota, abono y estiércol. El resultado es la tierra oscura del Amazonas (ADE) o terra preta, que es excepcionalmente fértil porque es muy rica en nutrientes y materia orgánica estable derivada del carbón vegetal, lo que le da su color negro.
Ahora, científicos de Brasil muestran que el ADE podría ser un «arma secreta» para impulsar la reforestación, no sólo en el Amazonas, donde una cantidad significativa de árboles ha desaparecido en los últimos años, sino en todo el mundo. Los resultados se publican en Frontiers in Soil Science .
«Aquí mostramos que el uso de ADE puede mejorar el crecimiento de pastos y árboles debido a sus altos niveles de nutrientes, así como a la presencia de bacterias y arqueas beneficiosas en la comunidad microbiana del suelo», dijo el autor principal conjunto Luís Felipe Zagatto. , estudiante de posgrado en el Centro de Energía Nuclear en Agricultura de la Universidad de São Paulo, Brasil.
Y continúa diciendo: «Esto significa que el conocimiento de los ‘ingredientes’ que hacen que los ADE sean tan fértiles podría aplicarse para ayudar a acelerar los proyectos de restauración ecológica». Los investigadores llevaron a cabo experimentos controlados para imitar la sucesión ecológica y los cambios en el suelo que ocurren cuando los pastos en áreas deforestadas se restauran activamente a bosques. Su objetivo era estudiar cómo los ADE, o en definitiva los suelos a partir de los cuales se ha compuesto artificialmente el microbioma para imitarlos, pueden impulsar este proceso.
Zagatto y sus colegas tomaron muestras de ADE de la Estación de Investigación Experimental Caldeirão en el estado brasileño de Amazonas y, como control, de suelo agrícola de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiróz en el estado de São Paulo. Llenaron cada una de 36 macetas de cuatro litros con 3 kg de tierra, dentro de un invernadero con una temperatura media de 34ºC para anticipar un calentamiento global más allá de las temperaturas actuales en la Amazonia entre 22 y 28ºC.
Un tercio de las macetas recibió solo tierra de control, otro tercio recibió una mezcla 4:1 de tierra de control y ADE, y otro tercio recibió 100% de ADE. Para imitar los pastos, plantaron en cada maceta semillas de pasto empalizada (Urochloa brizantha), forraje común para el ganado en Brasil, y dejaron que sus plántulas crecieran durante 60 días. Luego cortaron el pasto y dejaron que sólo sus raíces permanecieran en el suelo: territorio virgen para la reforestación en miniatura. Luego, los investigadores replantaron cada uno de los tres suelos con semillas de árboles: ya sea con la especie colonizadora Ambay pumpwood (Cecropia pachystachya), con Peltophorum dubium, típico de los bosques secundarios, o con cedro blanco (Cedrela fissilis), típico de los bosques clímax.
Se dejó que las semillas germinaran y las plántulas crecieran durante 90 días, después de lo cual se midieron la altura, la masa seca y la extensión de las raíces. Los científicos cuantificaron los cambios en el pH, la textura y la concentración de materia orgánica, potasio, calcio, magnesio, aluminio, azufre, boro, cobre, hierro y zinc del suelo a lo largo del experimento. Con métodos moleculares, también midieron los cambios en la diversidad microbiana del suelo.
Al principio, los ADE mostraron mayores cantidades de nutrientes que el suelo de control: por ejemplo, 30 veces más fósforo y de tres a cinco veces más de cada uno de los otros nutrientes medidos, excepto manganeso. ADE también tenía un pH más alto y contenía más arena y limo, pero menos arcilla. Después del experimento, los suelos contenían menos nutrientes que al principio, lo que refleja la absorción por las plantas, pero los suelos 100% ADE permanecieron más ricos en estos que los suelos de control, mientras que los niveles de nutrientes fueron intermedios en los suelos 20% ADE.
A lo largo del experimento, los suelos con 20% o 100% de ADE mantuvieron una mayor biodiversidad de bacterias y arqueas que los suelos de control. “Los microbios transforman las partículas químicas del suelo en nutrientes que las plantas pueden absorber. Nuestros datos mostraron que ADE contiene microorganismos que son mejores en esta transformación de suelos, proporcionando así más recursos para el desarrollo de las plantas”, dijo el autor principal conjunto Anderson Santos de Freitas.
«Por ejemplo, los suelos ADE contenían taxones más beneficiosos de las familias de bacterias Paenibacillaceae, Planococcaceae, Micromonosporaceae e Hyphomicroblaceae». Los resultados también mostraron que agregar ADE al suelo mejoró el crecimiento y desarrollo de las plantas. Por ejemplo, la masa seca de pasto empalizada aumentó 3,4 veces en 20% ADE y 8,1 veces en 100% ADE, en comparación con el suelo de control. La adición de ADE también impulsó el crecimiento de las tres especies de árboles: las plántulas de cedro blanco y P. dubium fueron 2,1 y 5,2 veces más altas en 20% ADE, y 3,2 y 6,3 veces más altas en 100% ADE, en comparación con los suelos de control. La madera de bombeo de Ambay ni siquiera creció en suelos de control o con 20% de ADE, pero prosperó en suelos con 100% de ADE.
Los investigadores concluyeron que el ADE podría impulsar el crecimiento de las plantas. «Nuestros datos apuntan a una mezcla de nutrientes del suelo y microorganismos adaptados [en ADE] para mejorar el establecimiento de plantas árboles en restauración», escribieron.
El autor principal, el Dr. Siu Mui Tsai, profesor del mismo instituto, advirtió: “El ADE ha tardado miles de años en acumularse y tardaría el mismo tiempo en regenerarse en la naturaleza si se utilizara. Nuestras recomendaciones no son utilizar ADE en sí, sino copiar sus características, particularmente sus microorganismos, para usarlos en futuros proyectos de restauración ecológica”.
