De wereldwijde vraag naar voedsel en energie stimuleert onderzoek naar duurzaam gebruik van de snel uitputtende natuurlijke hulpbronnen van onze planeet. Eén creatief initiatief keek naar oude landgebruikssystemen die miljoenen mensen ondersteunden zonder duidelijk negatief effect op de biodiversiteit en de veerkracht van ecosystemen.

Amazonian Dark Earths (ADE's) is een ecosysteemmodel dat is gebaseerd op locaties met zeer voedselrijke bodems en een uitstekend vermogen om koolstof vast te leggen. Onderdeel van de door de EU gefinancierde Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships, het HOOKaWORM-project bouwde voort op ADE's om een ​​nieuw model voor oud landgebruik te ontwikkelen. "Om inzicht te krijgen in het ADE, een diepgaand door mensen getransformeerd ecosysteem, het resultaat van langdurige interactie tussen mens en omgeving, we karakteriseerden de verwaarloosde samenstelling en activiteit van de bodembiodiversiteit van deze bodems, ", zegt projectgenoot Dr. Luis Cunha.

Nieuwe tools voor een nieuwe landschapsrealiteit

Markering van de allereerste beoordeling van bodemmacrofauna in deze specifieke bodems, HOOKaWORM moest nieuwe methodologieën en protocollen aannemen en ontwikkelen en gerelateerde training geven voor de studie van dit landschap. "Het grootste deel van de nieuwigheid in dit project houdt rechtstreeks verband met de inzet van genomics-benaderingen om het volledige spectrum van regenwormen te catalogiseren en te onthullen hoe deze dieren op elkaar inwerken om de eigenschappen van de bodem te behouden, " legt Dr. Cunha uit.

Resultaten onderstrepen de persistentie van historische bodemverrijking na duizenden jaren, maar hedendaags landgebruik stimuleert het verval van nutriënten en vermindert de biodiversiteit. "De bevindingen ondersteunen het idee dat mensen een contrastrijk, zeer vruchtbaar systeem hebben opgebouwd en in stand gehouden en de biodiversiteitspatronen in het Amazonegebied onomkeerbaar hebben veranderd, " zegt Dr. Cunha.

De bijdrage van bodemleven aan donkere aarde

Projectpartners hebben met succes 45 soorten regenwormen beschreven met behulp van moleculaire hulpmiddelen, sommige nieuw voor de wetenschap. Uit hun onderzoek blijkt dat regenwormen een van de belangrijkste bodemdieren in ADE's zijn. "De biologische activiteit in de bodem bleek significant verhoogd te zijn bij ADE's, met een groter aandeel ecosysteem-engineerende dieren, zowel in aantal als in biomassa, ’ merkt Dr. Cunha op.

Dergelijke bevindingen brachten het HOOKaWORM-team ertoe deze ecosysteemingenieurs op te nemen in een gewijzigde versie van het geaccepteerde ADE-model, omdat ze belangrijke functies vertegenwoordigen in het ontstaan ​​en de nutriëntenkringloop/veerkracht van ADE-bodems. Het relevante werk en het voorgestelde model worden gepresenteerd in het artikel "Soil animals and pedogenesis:The role of earthworms in anthropogenic soils, " gepubliceerd in Bodemkunde .

Het verleden begrijpen om een ​​duurzame toekomst te plannen

"Het werk in HOOKaWORM ondersteunt een visie waarin mensen kunnen worden gezien als niche-constructeurs en waarin wordt erkend dat oude mensen veel weten over het beheren van de natuurlijke hulpbronnen waar we nog nooit eerder aan hebben gedacht, Dr. Cunha onderstreept. Dit zou mogelijk verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor de inheemse gemeenschappen in het Amazonegebied. "Als we de kennis van de lokale bevolking erkennen over het beheer van bosbronnen, zouden ze aan tafel kunnen zitten wanneer beslissingen worden genomen over tropische bossen. "

Een ander belangrijk HOOKaWORM-resultaat zal ervoor zorgen dat dit werk lokale en wereldwijde voordelen blijft opleveren. Tijdens het project, Dr. Cunha gaf de aanzet voor het creëren van een internationaal samenwerkingsnetwerk genaamd Terra Preta de Índio, wat zich vertaalt naar ADE of Indiase zwarte aarde. Momenteel verbinden bijna 100 onderzoekers uit 20 landen en 35 instellingen, TPI-leden combineren expertise in antropologie en archeologie met die van pedologie, biogeochemie en bodembiologie. Het team, zegt dr. Cunha, "bouwt een veerkrachtig wetenschappelijk pad, en zal nieuwe technologische benaderingen gebruiken in toekomstige veelzijdige projecten om verreikende inzichten en impact te leveren." Sinds de oprichting van het TPI in 2015 zijn er drie workshops georganiseerd.

Toekomstig werk is gericht op een beter begrip van hoe bodemverrijkingspraktijken in ADE's modellen van intensivering van landgebruik kunnen ondersteunen. Dr. Cunha merkt ook op dat er plannen zijn om een ​​techniek te ontwikkelen voor het terugwinnen van exogeen DNA uit bodemmonsters. "Dit zou vruchtbaar zijn voor alle acties die betrekking hebben op milieumonitoring en beoordeling van de gezondheid van ecosystemen."