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Terra Preta
Zusammenfassung der These über Anthrohumox im brasilianischen Tiefland
Im Amazonas-Tiefland entwickelte sich Oxisol in kleinräumigen Bodenmustern zur 'indianischen Schwarzerde' (portugiessich: '
Terra Preta'). Hoher Gehalt von C (mehr als 9%) und Keramikartefakte sind seine Charakteristika. Zudem zeigt sie schwache Acidität (aber pH nicht über 6.5), niedriges Solum-Gewicht und eine hohe Kationenaustauschkapazität. Die meisten Bodenparameter lassen sich korrelieren mit dem Gehalt von C.
Eindeutige Terra Preta-Verbreitungsmuster können im Amazonas-Tiefland (
Karte, basiert auf Literaturforschung) gefunden werden. Aufgesuchte TP-Standorte im Raum Belterra (bei Santarem) zeigen Charakteristika hinsichtlich ihrer Verbreitung (selten mehr als 2 Acre), ihrer Tiefe (bis ungefähr 50 Zentimeter mit schwarzer Farbe, einem value von 3 oder niedriger, in Spuren bis zu 2-3 m Tiefe) und ihres überganges zum umgebenden Oxisol (etliche Kilometer). Grösse ist in den meisten Fällen zu korrelieren mit Intensität (niedrige Werte - grosse Bereiche) und Häufigkeit von Keramikresten. Wegen des oxic horizons im tieferen Terra Preta-Profil wird die great group 'Anthrohumox' vorgeschlagen.
Es gibt verschiedene Theorien über ihren Ursprung. Es konnte aber nachgewiesen werden, dass TP anthropogen ist (hoher Phosphatgehalt, Keramikreste, Vorkommen in ehemaligen Siedlungen). Vor ungefähr 1500-2800 Jahren hatten die Indios dieser Region einen starken modifizierenden Einfluss auf den Oxisol durch ihre Abfallwirtschaft, Küchen- und Kompostreste, und #Mulchfarming' für etliche Jahrhunder von Jahren auf ihren Siedlungsstandorten. C114-Tests, die an den Proben durchgeführt wurden, zeigten ein Alter von 1780 (+ 270) und von 2260 (+ 280) Jahren. Die Ursprünge gehen daher zurück bis zwischen 800 und 500 v.Chr.
Intensive Akivität der Bodenfauna und Bioturbation verursachen ein Break-up der OS, eine Abnahme des Solum-Gewichtes, Verlust etlicher hundert kg Bodenmaterial pro m2 und der Feinpartikel ('nur' 65 - 80% Ton). Hoher Sandgehalt induziert einen hohen C-Gehalt (nicht relativ zu anderen Regionen). All diese Eigenschaften sind in grösserer Tiefe weniger stark ausgeprägt.
Der starke Einfluss der Huminsäuren verursachen eine starke Auflösung von Si, Al und Fe. Unterschiedliche Auslaugungs-Verhältnisse werden in dieser Thesis besprochen. Sie zeigen eine stärkere Verwitterung in der Terra Preta als im Oxisol (geringer Si, höherer Al- und Fe-Gehalt). Al tritt hauptsächlich als 1:1-Mineral auf (vom Ausgangssubstrat), Fe als Hämatit oder - bevorzugt durch organisches Material - als Goethit (über 70% Fe d: Fe t).
Die starke Verwitterung in diesem Klima (Aw-Klimaregion) bedingt etliche Eigenschaften der Tiefen-Funktionen von Si, Al und Fe, aber Auslaugen und von Kristallization wird verzögert durch starke Chelatbildung (Huminsäuren-Komplexe mit Metallionen). M o: M -Relationen sind stets hoch (insbesondere bei Al und Mn, weniger bei Fe). Sehr ausgeprägte Spitzen von Al o (und von Fe o) sind nicht einfach zu erklären. Illuviation und Podzolierungs-Prozesse scheinen sehr aktiv zu sein. Unterschiedliche Chelat-Gruppen (M (OH-) ++ oder M (OH-) 2+) mit unterschiedlichen Stabilitäten sind zu beobachten.
Sehr stark ist der Einfluss des organischen Materials auf den Gehalt von Mn, Ca und Mg in den oberen Schichten, verglichen mit den tieferen Horizonten - mehr als das 10fache bei Ca, als Folge der Austauschflächen der organischen Substanz (hohe Löslichkeit und Erosion). Bei Mg-Fixierung bei anorganischen Komplexen, z.B. Mg-Al-Hydroxyden, und bei K in mineralischen Lagen bedingen diese die niedrigen Prozentsätze vom austauschbaren zur Gesamtmenge.
Der vertikale Übergang zum Oxisol hängt vom jeweiligen chemischen Element ab: Terra Preta und Oxisol haben einen fast identischen C-Gehalt in einer Tiefe von 1.50 - 2.00 m, ein identisches Solum-Gewicht bei 2.30 m Tiefe, identische Textur nur bei einer Tiefe von mehr als 4 m, identische Säuregehalt und Si bei 2 m, Mn und K bei 40 - 50 cm, von Ca und Mg bei 1.50 m Tiefe.
Ein aussergewöhnliches Profil mit den nodularen Laterite-Konkretionen (plinthic, Hochebenen-Laterit) in Hanglage wurde analysiert. Es wurde ein hoher C-Gehalt und eine grosse Anzahl von Keramikresten festgestellt (daher: Terra Preta). Im Säuregehalt und Austauschkapazität (Gehalt von K, Ca, Mg) ist es dagegen den Oxisolen ähnlicher. In einem anderen TP-Profil verursachte gebrannte Holzkohle hohe C-Gehalte und andere Eigenschaften in den oberen Bodenhorizonte der Terra Preta.
Bei vielen Elementen ist es möglich, ausser dem organischen Einfluss, einen 'Grundgehalt' (sehr niedrig bei Nährstoffen) von Ca mit 200 - 300 ppm, Mg mit 180 - 190 ppm, K mit 200 - 300 ppm, K mit 50 ppm etc. zu erkennen. Eine Melioration durch Mobilisierung dieser Reserven ist unmöglich.
Melioration ist durch Anheben des pHs (von Bodens und Vegetation), Hinzufügung der organischen Substanzen ohne schnelle Mineralisierung und stärkere Bioturbation vorstellbar.
Weitere Forschungen über Terra Preta, Umweltfaktoren und -parameter ihrer Entwicklung und Untersuchung werden in diesem Papier beschrieben.
Weitere Daten des gleichen Autors:
These über TP mit Beschreibung von TP und Standorten, und
anorganisch-chemischen Eigenschaften durch
G.Bechtold
