El secreto detrás de la ‘tierra oscura’ amazónica podría ayudar a acelerar la restauración forestal en todo el mundo

Entre aproximadamente 450 a. C. y 950 d. C., millones de amerindios que viven en la Amazonía actual transformaron el suelo originalmente pobre a través de varios procesos. Durante muchas generaciones humanas, los suelos se enriquecieron con carbón de sus fuegos de baja intensidad para cocinar y quemar desechos, huesos de animales, cerámica rota, compost y estiércol. El resultado es la tierra oscura amazónica (ADE) o terra preta, excepcionalmente fértil por ser rica en nutrientes y materia orgánica estable derivada del carbón, que le da su color negro.

Ahora, científicos de Brasil muestran que ADE podría ser un ‘arma secreta’ para impulsar la reforestación, no solo en la Amazonía, donde el 18% o aproximadamente 780.000 km² se ha perdido desde la década de 1970, pero en todo el mundo. Los resultados se publican en Fronteras en la ciencia del suelo.

«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 beneficiosas y arqueas en la comunidad microbiana del suelo», dijo el coautor principal Luís Felipe Zagatto. , estudiante de posgrado en el Centro de Energía Nuclear en la Agricultura de la Universidad de São Paulo, Brasil.

«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».

Imitando la reforestación en miniatura

Los investigadores realizaron experimentos controlados para imitar la sucesión ecológica y los cambios en el suelo que ocurren cuando los pastos en áreas deforestadas se restauran activamente en el bosque. Su objetivo era estudiar cómo los ADE, o en última instancia, los suelos de los que el microbioma se ha compuesto artificialmente para imitarlos, pueden impulsar este proceso.

Zagatto y sus colegas tomaron muestras de ADE de la Estación Experimental de Investigación Caldeirão en el estado brasileño de Amazonas y, como control, 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 el calentamiento global más allá de las temperaturas actuales en la Amazonía entre 22 y 28ºC.

Un tercio de las macetas recibió solo tierra de control, otro tercio una mezcla 4:1 de tierra de control y ADE, y otro tercio ADE al 100%. Para imitar el pasto, plantaron semillas de pasto empalizada (Urochloa brizantha), forraje común para el ganado en Brasil, en cada maceta y dejaron crecer sus plántulas durante 60 días. Luego cortan el pasto y dejan solo sus raíces 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 del bosque clímax.

Se permitió que las semillas germinaran y que las plántulas crecieran durante 90 días, después de lo cual se midió 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 durante el transcurso del experimento. Con métodos moleculares, también midieron los cambios en la diversidad microbiana del suelo.

Rico en nutrientes y microbios beneficiosos.

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 inicio, 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, 20% o 100% de suelos ADE soportaron una mayor biodiversidad de bacterias y arqueas que los suelos de control.

«Los microbios transforman las partículas químicas del suelo en nutrientes que pueden ser absorbidos por las plantas. Nuestros datos mostraron que ADE contiene microorganismos que son mejores en esta transformación de los suelos, proporcionando así más recursos para el desarrollo de las plantas», dijo el coautor Anderson Santos de Freitas.

«Por ejemplo, los suelos ADE contenían taxones más beneficiosos de las familias bacterianas Paenibacillaceae, Planococcaceae, Micromonosporaceae e Hyphomicroblaceae».

Crecimiento impulsado

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 ADE al 20 % y 8,1 veces en ADE al 100 %, 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. Ambay pumpwood ni siquiera creció en suelos de control o 20% ADE, pero prosperó en 100% ADE.

Los investigadores concluyeron que ADE puede estimular el crecimiento de las plantas. «Nuestros datos apuntan a una mezcla de nutrientes del suelo y microorganismos adaptados [in ADE] para mejorar el establecimiento de plantar 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, si se usa, tardaría el mismo tiempo en regenerarse en la naturaleza. Nuestras recomendaciones no son utilizar el ADE en sí mismo, sino más bien copiar sus características, particularmente sus microorganismos, para su uso en futuros proyectos de restauración ecológica».