Der Boden im Regenwald Amazoniens taugt in der Regel nicht für die Landwirtschaft. Er ist sauer, tief verwittert und notorisch unfruchtbar. Selbst frisch gerodete Flächen, die mit der Asche des abgebrannten Waldes gedüngt sind, bringen nach drei bis vier Jahren kaum noch Ertrag.Doch es gibt Ausnahmen. Über das ganze Amazonas-Becken verteilt haben Forscher Vorkommen einer sehr fruchtbaren Erde gefunden, auf der Gemüse, Mais oder Papaya bestens gedeihen. Lange Zeit konnten sie den Ursprung der so genannten Terra Preta (portugiesisch für "Schwarze Erde") nicht erklären. Doch seitdem sie dem Geheimnis dieser Wundererde auf die Spur gekommen sind, versuchen sie auch andernorts karge landwirtschaftliche Böden zu verbessern. Denn die Terra Preta ist von Menschen gemacht.Offenbar lebten vor der Ankunft der Spanier weitaus mehr Menschen entlang des Amazonas und seiner Nebenflüsse als bislang gedacht. Sie betrieben intensive Landwirtschaft, wobei sie ihre Felder mit organischen Abfällen düngten. Zudem arbeiteten sie verkohlte Pflanzenreste, so genannte Bio-Kohle, in den Boden ein - und schufen so die Schwarze Erde.Diese Praxis wirkt sich bis heute positiv aus. "Die Terra Preta weist sehr hohe Nährstoffkonzentrationen auf", sagt Johannes Lehmann, Professor für Bodenchemie an der Cornell University im US-Bundesstaat New York. Auf einem Feld mit Terra Preta können Bauern typischerweise drei bis vier Mal mehr ernten als auf den natürlichen Böden Amazoniens - und das sogar dauerhaft. Der normale gelbrote Tropenboden ist hingegen schon nach wenigen Jahren landwirtschaftlicher Nutzung ausgelaugt.Die Kohle bindet NährstoffeDer Clou der Terra Preta ist die fein verteilte Kohle. Bis zu 150 Gramm Kohlenstoff je Kilogramm Erde sind in den schwarzen Bodenschichten zu finden. Das ist mehr als fünf Mal so viel wie in den umliegenden Böden. "Der Kohlenstoff erhöht die organische Masse und somit die Fruchtbarkeit des Bodens. An der porösen Bio-Kohle bleiben Nährstoffe gebunden, sodass sie vom Tropenregen in viel geringerem Maße ausgewaschen werden", erklärt Lehmann. Pflanzen können die Mineralien freilich von der Kohle lösen und aufnehmen.Bio-Kohle hat gegenüber anderem organischen Material einen großen Vorteil: Abgestorbene Pflanzenreste werden im feucht-heißen Tropenklima normalerweise innerhalb weniger Monate zersetzt. Ihr Kohlenstoffanteil entweicht dann in Form von Kohlendioxid oder Methan in die Atmosphäre. Verkohlte Biomasse hingegen bietet den Bodenorganismen, die organische Substanzen abbauen, keine Nahrungsgrundlage mehr. Darum bleibt die Kohle im Boden jahrhundertelang erhalten.Diese Eigenschaft könnte der Terra Preta künftig sogar eine Rolle im globalen Klimaschutz bescheren. Pflanzen brauchen fürs Wachsen Kohlendioxid, das sie der Luft entnehmen. Verkohlt man die Biomasse und arbeitet die Bio-Kohle in den Erdboden ein, entzieht man der Atmosphäre dauerhaft Kohlenstoff. Er kann dann nicht mehr zur Klimaerwärmung beitragen.Landwirtschaft im Regenwald basiert heute in der Regel auf Brandrodung. Durch die offenen Feuer gelangt jedoch fast der gesamte Kohlenstoff aus den Pflanzen in die Atmosphäre; nur drei Prozent bleiben in der Asche zurück. Bei abgedeckten Schwelbränden, mit denen Bio-Kohle erzeugt wird, mangelt es hingegen an Sauerstoff (O2). Daher bildet sich nur wenig Kohlendioxid (CO2), und in der Kohle werden rund fünfzig Prozent des ursprünglichen Kohlenstoffs gespeichert."Würden die Bauern in den Tropen ihre Praxis von der Brandrodung auf das Roden und Verkohlen umstellen, könnten weltweit rund zwölf Prozent der jährlichen CO2-Emissionen eingespart werden", sagt Lehmann. Dafür müsste man den Bauern - vom armen Selbstversorger bis zum Großgrundbesitzer - beibringen, wie sie selber Terra Preta herstellen können.Das Rezept der Indios kennen die Wissenschaftler noch nicht genau. Offen ist beispielsweise die Frage, welcher organische Dünger es war, der noch heute den Boden mit Nährstoffen bereichert. Besonders auffällig sind die hohen Gehalte an Phosphor - ein Element, das in Tropenböden normalerweise sehr knapp ist. Lehmann vermutet, dass die Indios damals die Flüsse intensiv befischten und Fischereiabfälle auf die Felder brachten. Fischgräten sind von Natur aus besonders reich an Phosphor.Das brasilianische Tropenforschungsinstitut Museu Goeldi in Belém startete vor drei Jahren einen ersten Langzeitversuch, Terra Preta neu zu bilden. 25 Jahre lang sollen auf einer vier Hektar großen Fläche bei Tailandia im Bundesstaat Para immer wieder verkohltes Sägemehl in den Boden eingearbeitet werden. Als organischen Dünger verwenden die Forscher zerkleinerte Schlachtabfälle und Rinderblut. Wie schnell sich auf diese Weise eine typische Terra Preta bildet, ist noch ungewiss.Andere Wissenschaftler arbeiten daran, der Idee der Terra Preta mit moderner Technik neues Leben einzuhauchen. Anstatt die Bio-Kohle nach herkömmlicher Köhlermethode per Schwelbrand zu erzeugen, wobei ein Großteil der darin enthaltenen Energie verloren geht, setzen sie auf die so genannte Pyrolyse: Organisches Material wird in einem abgeschlossenen Reaktor erhitzt. Dabei wird ein Teil der Biomasse flüssig oder gasförmig. Das austretende Öl oder Biogas kann in Kraftwerken zur Stromproduktion eingesetzt werden. Als Nebenprodukt der Pyrolyse bleibt Bio-Kohle zurück.Forscher der US-Firma Eprida in Athens, Georgia, fanden heraus, dass die bodenverbessernde Wirkung der Kohle aus dem Pyrolyse-Prozess sogar noch gesteigert werden kann. In den Abgasen der Pyrolyse ist stets Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser enthalten. Leitet man diese über die noch heiße Bio-Kohle, so bildet sich in deren Poren festes Ammoniumbicarbonat. In der Landwirtschaft ist Ammoniumbicarbonat ein begehrter Langzeitdünger, weil er sich im Boden nur langsam auflöst und dabei den für die Pflanzen wichtigen Stickstoff freisetzt. Bislang läuft bei Eprida nur eine kleine Pilotanlage. Doch nach Angaben von Danny Day, dem Geschäftsführer von Eprida, könnte der Dünger schon bald im industriellen Maßstab produziert werden.Fruchtbares Land für MillionenWie die Ureinwohner Amazoniens selbst auf die Idee kamen, den kargen Tropenboden mit Kohle aufzubessern, gehört ebenfalls zu den noch ungelösten Rätseln der Terra Preta. Immerhin schafften sie es auf diese Weise, eine große Bevölkerung zu ernähren.Der Spanier Francisco de Orellana, der 1542 als erster Europäer den Amazonas erkundete, berichtete von vielen Siedlungen und sogar ummauerten Städten, die von fruchtbarem Land umgeben waren. Als fünfzig Jahre später spanische Siedler nach Amazonien kamen, waren die vielen Menschen allerdings verschwunden. Darum galten Orellanas Darstellungen lange Zeit als Hirngespinste der ersten Konquistadoren. Aus Sicht der Terra-Preta-Forscher ist Orellana längst rehabilitiert. An Grabungsstellen mit dunkler Erde finden Archäologen stets weitere Spuren der vergangenen Zivilisation.------------------------------Das Erbe der IndiosDie fruchtbare Humusschicht ist im Regenwald normalerweise nur wenige Zentimeter dick. Die nährstoffreiche Terra Preta (Schwarze Erde) reicht hingegen 30 Zentimeter tief, an manchen Stellen sogar bis zwei Meter.An allen Grabungsstellen mit Schwarzer Erde sind weitere Spuren vergangener Zivilisation zu finden; die fruchtbare Erde ist nicht natürlichen Ursprungs. Nach Schätzungen des Geografen William Woods von der University of Kansas sind rund zehn Prozent Amazoniens mit Terra Preta bedeckt. Das hat vermutlich ausgereicht, um eine Millionen- bevölkerung zu ernähren.Die Expedition des Spaniers Francesco de Orellana 1542 leitete wahrscheinlich den Untergang des Indio-Volkes ein. Denn die Eroberer brachten bislang unbekannte Krankheiten wie die Pocken, Grippe und Masern an den Amazonas. (luh.)------------------------------Foto (2): Nach einer Brandrodung düngt die Asche den kargen Boden des Regenwalds. Doch schon nach wenigen Jahren bringt das Land kaum noch Ertrag. Die Ureinwohner des Amazonas haben einst eine andere Sorte von Kohle in den Boden eingearbeitet, die ihre Felder lange Zeit fruchtbar machte.Felder, die zu Testzwecken mit Kohle angereichert wurden, sind an der dunklen Farbe zu erkennen.