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In southwestern Bolivia, a whole ecosystem has been nearly destroyed, to export quinoa, but some people are trying to save it.

Bolivia’s southern Altiplano is a harsh place to live. Although it is in the tropical latitudes it is so high, over 3800 meters, that it often freezes. Its climax forest, the t’ular, is only a meter tall, made up of native shrubs, grasses and cactuses.

For centuries on the southern Altiplano, farmers grew quinoa, an annual plant with edible seeds, in the shelter of little hills. No other crop would grow in this high country. People herded llamas on the more exposed plains of the Altiplano. The farmers would take quinoa in packs, carried by llamas, to other parts of Bolivia to trade for maize, fruit and chuño (traditional freeze-dried potatoes) as well as wool, salt and jerky.

In about 2010 quinoa became a fad food, and export prices soared. Bolivian plant breeder, Alejandro Bonifacio, who is from the Altiplano, estimates that 80% of the t’ular was plowed under to grow quinoa from 2010 to 2014.This was the first time that farmers cleared the dwarf forest growing on the open plains.

After the brief quinoa boom ended, in some places, only 30% of the lands cleared on the t’ular were still being farmed. The rest had simply been turned into large patches of white sand. The native plants did not grow back, probably because of drought and wind linked to climate change.

At the start of the quinoa boom, Dr. Bonifacio and colleagues at Proinpa, a research agency, realized the severity of the destruction of the native ecosystem, and began to develop a system of regenerative agriculture.

In an early experience, they gathered 20 gunny bags of the seed heads of different species of t’ulas, the native shrubs and grasses. They scattered the seeds onto the sandy soil of abandoned fields. Out of several million seeds, only a dozen germinated and only four survived. After their first unsuccessful experience with direct seeding, the researchers and their students learned to grow seeds of native plants in two nurseries on the Altiplano, and then transplant them.

So much native vegetation has been lost that it cannot all be reforested, so researchers worked with farmers in local communities to experiment with live barriers. These were two or three lines of t’ula transplanted from the nurseries to create living barriers three meters wide. The live barriers could be planted as borders around the fields, or as strips within the large ones, spaced 30 to 45 meters apart. This helped to slow down soil erosion caused by wind, so farmers could grow quinoa (still planted, but in smaller quantities, to eat at home and for the national market, after the end of the export boom). Growing native shrubs as live barriers also gave farmers an incentive to care for these native plants.

By 2022, nearly 8000 meters of live barriers of t’ula have been planted, and are being protected by local farmers. The older plants are maturing, thriving and bearing seed. Some local governments and residents have started to drive to Proinpa, to request seedlings to plant, hinting at a renewed interest in these native plants.

The next step in creating a new regenerative agriculture was to introduce a rotation crop into the quinoa system. But on the southern Altiplano, no other crop has been grown, besides quinoa (and a semi-wild relative, qañawa). In this climate, it was impossible even to grow potatoes and other native roots and tubers.

NGOs suggested that farmers rotate quinoa with a legume crop, like peas or broad beans, but these plants died every time.

Bonifacio and colleagues realized that a new legume crop would be required, but that it would have to be a wild, native plant. They began experimenting with native lupines. The domesticated lupine, a legume, produces seeds in pods which remain closed even after the plant matures. When ancient farmers domesticated the lupine, they selected for pods that stayed closed, so the grains would not be lost in the field. But the pods of wild legumes shatter, scattering their seeds on the ground.

Various methods were tried to recover the wild lupine seed, including sifting it out of the sand. Researchers eventually learned that the seed was viable before it was completely dry, before the pod burst. After the seed dried, it went into a four-year dormancy.

In early trials with farmers, the wild lupines have done well as a quinoa intercrop. Llamas will eat them, and the legumes improve the soil. When the quinoa is harvested in March, April and May, the lupine remains as a cover crop, reaching maturity the following year, and protecting the soil.

The quinoa boom was a tragedy. A unique ecosystem was nearly wiped out in four years. The market can provide perverse incentives to destroy a landscape. The research with native windbreaks and cover crops is also accompanied by studies of local cactus and by breeding varieties of quinoa that are well-adapted to the southern Altiplano. This promises to be the basis of a regenerative agriculture, one that respects the local plants, including the animals that eat them, such as the domesticated llama and the wild vicuña, while also providing a livelihood for native people.

Further reading

Bonifacio, Alejandro, Genaro Aroni, Milton Villca & Jeffery W. Bentley 2022 Recovering from quinoa: regenerative agricultural research in Bolivia. Journal of Crop Improvement, DOI: 10.1080/15427528.2022.2135155

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Awakening the seeds

Wind erosion and the great quinoa disaster

Slow recovery

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Living windbreaks to protect the soil

The wasp that protects our crops

Acknowledgements

Dr. Alejandro Bonifacio works for the Proinpa Foundation. This work was made possible with the kind support of the Collaborative Crop Research Program (CCRP) of the McKnight Foundation.

RECUPER�NDOSE DEL BOOM DE LA QUINUA

Por Jeff Bentley, 30 de octubre del 2022

En el suroeste de Bolivia, todo un ecosistema casi se ha destruido para exportar quinua, pero algunas personas intentan salvarlo.

Es difícil vivir en el Altiplano sur de Bolivia. Aunque está en latitudes tropicales, está tan alto, a más de 3.800 metros, que a menudo se congela. Su bosque clímax, el t’ular, sólo tiene un metro de altura, formado por arbustos, hierbas y cactus nativos.

Durante siglos, en el Altiplano sur, los agricultores cultivaron quinua (una planta de ciclo anual y tallo herbáceo) con semillas comestibles, al abrigo de las pequeñas colinas. Ningún otro cultivo crecía en esta zona alta. En las llanuras más expuestas del Altiplano, la gente arreaba llamas. Los campesinos llevaban la quinua cargados por las llamas, a otras partes de Bolivia para intercambiarla por maíz, frutas, chuño, lana, sal, y charqui.

Hacia 2010, la quinua se convirtió en un alimento de moda y los precios de exportación se dispararon. El fitomejorador boliviano Alejandro Bonifacio, originario del Altiplano, calcula que entre 2010 y 2014 se aró el 80% del t’ular para cultivar quinua.

Tras el breve auge de la quinua, en algunas zonas solo el 30% de las tierras desmontadas en el t’ular seguían siendo cultivadas. El resto simplemente se había convertido en grandes manchas de arena blanca. Las plantas nativas no volvieron a crecer, probablemente por la sequía y el viento atribuible al cambio climático).

Al comienzo del boom de la quinua, el Dr. Bonifacio y sus colegas de Proinpa, una agencia de investigación, se dieron cuenta de la gravedad de la destrucción del ecosistema nativo, y comenzaron a desarrollar un sistema de agricultura regenerativa.

En una de las primeras experiencias, reunieron 20 gangochos conteniendo frutos con las diminutas semillas de diferentes especies de t’ulas, los arbustos nativos y pastos. Esparcieron las semillas en el arenoso suelo de los campos abandonados. De varios millones de semillas, sólo germinaron una decena que al final quedaron cuatro plantas sobrevivientes. Tras su primera experiencia frustrante con la siembra directa, los investigadores y sus estudiantes aprendieron a cultivar semillas de plantas nativas en dos viveros del Altiplano con fines de trasplantarlos.

Se ha perdido tanta vegetación nativa que no se puede reforestarla toda, así que los investigadores trabajaron con los agricultores de las comunidades locales para experimentar con barreras vivas. Se trataba de dos o tres líneas de t’ula trasplantadas desde los viveros para crear barreras vivas de tres metros de ancho. Las barreras vivas podían plantarse como bordes alrededor de las parcelas, o como franjas dentro de los campos grandes, con una separación de 30 a 45 metros. Esto ayudó a frenar la erosión del suelo causada por el viento, para que los agricultores pudieran cultivar quinua (que aún se siembra, pero en menor cantidad, para comer en casa y para el mercado nacional, tras el fin del boom de las exportaciones). El cultivo de arbustos nativos como barreras vivas también incentivó a los agricultores a cuidar estas plantas nativas.

En 2022, se han plantado casi 8.000 metros de barreras vivas de t’ula, que se protegen por los agricultores locales. Las plantas más antiguas están madurando, prosperando y formando semilla. Algunos residentes y gobiernos locales han comenzado a llegar a Proinpa, para pedir plantines para plantar, lo que indica un renovado interés en estas plantas nativas.

El siguiente paso en la creación de una nueva agricultura regenerativa era introducir un cultivo de rotación en el sistema de la quinua. Pero en el Altiplano sur no se ha cultivado ningún otro cultivo, aparte de la quinua (y un pariente semi-silvestre, la qañawa). En este clima, era imposible incluso cultivar papas y otras raíces y tubérculos nativos.

Las ONGs sugirieron a los agricultores que rotaran la quinoa con un cultivo de leguminosas, como arvejas o habas, pero estas plantas morían siempre.

Bonifacio y sus colegas se dieron cuenta de que sería necesario tener un nuevo cultivo de leguminosas, pero que tendría que ser una planta silvestre y nativa. Empezaron a experimentar con lupinos nativos. El lupino domesticado es el tarwi, una leguminosa, produce semillas en vainas que permanecen cerradas incluso después de que la planta madure. Cuando los antiguos agricultores domesticaron el lupino, seleccionaron las vainas que permanecían cerradas, para que los granos no se perdieran en el campo. Pero las vainas de las leguminosas silvestres se rompen, esparciendo sus semillas por el suelo.

Se intentaron varios métodos para recuperar la semilla de lupinos silvestre, incluido tamizando la arena. Los investigadores descubrieron que la semilla era viable antes de estar completamente seca, antes de que la vaina reventara. Una vez seca, la semilla entraba en un periodo de dormancia de cuatro años.

En los primeros ensayos con agricultores, los lupinos silvestres han funcionado bien como cultivo intermedio de la quinoa. Las llamas los comen y las leguminosas mejoran el suelo. Cuando se cosecha la quinoa en marzo, abril y mayo, el lupino permanece como cultivo de cobertura, alcanzando la madurez al año siguiente y protegiendo el suelo.

El boom de la quinoa fue una tragedia. Un ecosistema único estuvo a punto de desaparecer en cuatro años. El mercado puede ofrecer incentivos perversos para destruir un paisaje. La investigación con barreras vivas nativas y cultivos de cobertura también va acompañada de estudios de cactus locales y del fitomejoramiento de variedades de quinua bien adaptadas al Altiplano sur. Esto promete ser la base de una agricultura regenerativa, que respete las plantas locales, incluidos los animales que se alimentan de ellas, como la llama domesticada y la vicuña silvestre, y al mismo tiempo proporcionando un medio de vida a la gente nativa.

Lectura adicional

Bonifacio, Alejandro, Genaro Aroni, Milton Villca & Jeffery W. Bentley 2022 Recovering from quinoa: regenerative agricultural research in Bolivia. Journal of Crop Improvement, DOI: 10.1080/15427528.2022.2135155

Previamente en el blog de Agro-Insight

Despertando las semillas

Destruyendo el altiplano sur con quinua

Recuperación lenta

Videos sobre el tema

Barreras vivas para proteger el suelo

La avispa que protege nuestros cultivos

Agradecimiento

El Dr. Alejandro Bonifacio trabaja para la Fundación Proinpa. Este trabajo se hizo con el generoso apoyo del Programa Colaborativo de Investigación de Cultivos (CCRP) de la Fundación McKnight.

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Unbounded by fences, neighbors may occasionally take a furrow from your field when they plow their own. Farmers around the world make fences from stone, barbed-wire, or earth bunds. They may stack up split rails. Some in Central America plant living fences: a line of trees connected with barbed wire. Everywhere, fences tend to be made from abundant materials.

In the Ecuadorian Andes, in the province of Cotopaxi, I was intrigued recently to see field borders marked largely by agave, a large, thorny, succulent plant. Agave grows well here, and withstands the yearly dry season. If planted in a line, agave will grow into a tight barrier. The leaves have sharp thorns along the sides and nasty one on the tip, keeping out livestock. As farmer Mercedes Jácome explained, the agave marks the field boundary. It lets the neighbors know where their field stops and yours begins.

The agave also has several uses. You can chop up the juicy leaves as fodder for cows. When the agave is mature, at 12 or 15 years, you can make a hole in the crown of the plant to collect the sap that flows into the cavity. This liquid is called chawar mishki, a sweet, lightly alcoholic drink You can drink it fresh or cook it with rice, barley or wheat. Before plastic rope was invented, the agave fibers were made into twine. This use is reflected in one of the local names for agave, cabuya (“twine�).

Farmers also leave wild cherry trees (capulí) when they sprout in the line of agaves. The agave leaves protect the seedlings of volunteer trees and shrubs. While the profuse blossoms of the capulí tree attract lots of pollinators, its small, dark red fruits are welcome in February, near the start of the rainy season.

Wild flowers also grow between the agaves and the cherries, providing habitat for beneficial insects, like wasps and many kinds of flies that prey on insect pests. Agronomists Diego Mina and Mayra Coro are working with farmers to preserve the field borders, and also to experiment with them. Innovative beekeeper José Santamaría is planting malva on some of his borders because it flowers early, providing food for his bees. He also uses the leaves to feed his rabbits and guinea pigs

Occasionally fences can lead to conflicts. Lucrecia Sivinta explained that her field neighbor lives in Quito, the capital of Ecuador. The neighbor has invested in large greenhouses, using chemicals to grow flowers for export. One day, doña Lucrecia was horrified to find that her neighbor had thoughtlessly sprayed herbicides on the field border, damaging the agaves and killing all of the wild flowers, leaving a dead, ugly yellow mess. Lucrecia said she would talk to the neighbor, who should have known better than to spray their common border.

A field border is not quite private, and not collective, either. It is shared by two land owners, linking them as well as dividing their land. Fences can make good neighbors, if they communicate and manage their field edges together, negotiating a common space that they share.

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To fence or not to fence

Puppy love

A positive validation

Mending fences, making friends

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The wasp that protects our crops

Turning honey into money

Scientific names

Agave: Agave americana

Capulí (wild cherry, or Andean cherry): Prunus serótina

Malva: Lavatera sp.

Acknowledgements

Thanks to Diego Mina and Mayra Coro for introducing us the farmers in Cotopaxi, and for sharing their knowledge with us. Thanks also to Mayra and Diego for their valuable comments on a previous version of this blog. Diego and Mayra work for IRD (Institut de Recherche pour le Développement). Our work was funded by the McKnight Foundation’s Collaborative Crop Research Program (CCRP).

BUENOS CERCOS HACEN BUENOS VECINOS

Por Jeff Bentley, 6 de marzo del 2022

Sin cercos, un agricultor puede perder un surco cada vez que los vecinos aran el campo al lado. Los agricultores en todo el mundo construyen cercos de piedra, de alambre de púa, o de tierra. Algunos apilan listones partidos. En Centroamérica, algunos plantan cercos vivos: una línea de árboles conectados con alambre de púa. En cada lugar, suelen hacer cercos de materiales abundantes.

En los Andes ecuatorianos, en la provincia de Cotopaxi, me intrigó hace poco ver los límites de los campos marcados en gran parte por el agave, una planta grande, espinosa y suculenta. El agave crece bien y resiste la época seca. Si se planta en línea, las plantas de agave forman una barrera cerrada. Hay espinas filudas en los bordes de las hojas, y otra en la punta, que alejan al ganado. Como explica la agricultora Mercedes Jácome, el agave marca el límite del campo. Permite a que los vecinos conozcan los límites de su campo.

El agave también tiene varios usos. Se pueden cortar las suculentas hojas como forraje para las vacas. Cuando el agave está maduro, a sus 12 o15 años, se puede hacer un agujero en el cogollo para extraer la savia. Este líquido es conocido como chawar mishki, una bebida dulce y ligeramente alcohólica. Se puede tomarlo fresco, directamente de la planta, o cocinarlo con arroz, cebada o trigo. Antes de que se inventara la cuerda de plástico, las fibras de agave se convertían en cabuya. Por eso, dos de los nombres locales del agave todavía son “cabuya� o “cabuyo�.

Los agricultores de este lugar también dejan crecer a los cerezos andinos, el capulí, cuando brotan junto a los agaves. Las hojas de los agaves protegen las plántulas de los árboles y arbustos voluntarios. Mientras que las profusas flores del capulí atraen a muchos polinizadores, sus pequeños frutos de rojo oscuro son apetecidos en febrero, cerca del inicio de la época de lluvias.

Las flores silvestres también crecen entre los agaves y los cerezos andinos, creando un hábitat para los insectos útiles, como las avispas y muchos tipos de moscas que comen los insectos plagas. Los ingenieros Diego Mina y Mayra Coro trabajan con los agricultores para cuidar los bordes de los campos, y también para experimentar con ellos. El innovador apicultor José Santamaría está plantando malva en algunos de sus linderos porque florece pronto para alimentar a sus abejas. La malva también produce abundante follaje que le sirve para alimentar sus animales, especialmente cuyes y conejos.

A veces, los cercos pueden dar lugar a conflictos. Lucrecia Sivinta explica que su vecino tiene un terreno junto al suyo. El vecino vive en Quito, la capital de Ecuador. Ha invertido en grandes invernaderos y usa agro-químicos para cultivar flores para la exportación. Un día, doña Lucrecia se horrorizó al descubrir que su vecino había fumigado herbicidas en el límite del campo, dañando los agaves y matando todas las flores silvestres, dejando una fea mancha amarilla y muerta. Lucrecia dijo que hablaría con el vecino, porque él no tenía que fumigar el borde entre sus campos.

Un límite o cerco de campo no es del todo privado, ni tampoco colectivo. Es compartido por dos o más propietarios. El límite los une, pero a la vez los divide. Los cercos pueden hacer buenos vecinos, si se comunican y juntos manejan el espacio que comparten.

Previamente en el blog de Agro-Insight

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Nombres científicos

Agave, o cabuya, cabuyo o penca: Agave americana

Capulí: Prunus serótina

Malva: Lavatera sp.

Agradecimientos

Gracias a Diego Mina y Mayra Coro por presentarnos a la gente de Cotopaxi, y por compartir su conocimiento con nosotros. Gracias a Mayra y Diego por sus valiosos comentarios sobre una versión previa de este blog. Diego y Mayra trabajan para IRD (Institut de Recherche pour le Développement). Nuestro trabajo fue financiado por Programa Colaborativo de Investigación de Cultivos (CCRP) de la Fundación McKnight.

Nederlandse versie hieronder

Participants at the recent climate summit in Glasgow (COP26) spent considerable energy discussing about ways to further reduce carbon emissions and improve regulation of carbon markets. For the first time in history, fossil fuels have been officially recognised as the main cause of heating our planet. While investments in renewable energy have been long overdue, agriculture continues to be a net polluter and contributor to greenhouse gas (GHG) emissions. Yet, with some relatively modest investment agriculture could even become a net absorber of GHGs.

Few people realise that more carbon can be captured by soils than what is stored in the wood of trees. So, paying attention to what we do with our soils is as important as protecting our forests.

A high level of organic matter is the main indicator of soil health, determining the level of resilience of farms to cope with the effects of disruption in the climate. Carbon-rich soils are essential to secure future food production, because carbon feeds soil microorganisms and helps soils to retain water and nutrients, which are all essential for growing plants.

Adding compost to soils is one common way of enriching the soil with carbon. When plants die and decompose, the living organisms of the soil, such as bacteria, fungi or earthworms, transform the plants into forms of organic matter that the earth can absorb. But also living plants transfer lots of carbon from the air to the soil in a remarkable way. In the daytime, plants absorb carbon dioxide (CO2) from the air through the pores of their leaves. During photosynthesis, plants use water and sunlight to turn the carbon into leaves, stems, seeds and roots. However, as one third of the CO2 captured is released as sugars by plant roots to the soil, one may wonder why the plants are “leaking�.

Plants, like all living creatures, cannot live in isolation; they need others to survive. The liquid sugars released by plant roots are part of a symbiotic relationship between mycorrhizal fungi and 90% of all plants, an arrangement that has developed over the past 420 million years. In fact, plants cannot survive without these soil fungi and vice versa.

Mycorrhizal fungi cannot live without a host plant and, in exchange for the plant’s sugar, the fungi will absorb and transport nutrients and water back to its host.  For every cubic meter of soil, these fungi will send out as much as 20,000 km of fungal threads, also called hyphae, so that they infiltrate every area of soil.  Fungi can access nutrients and water unavailable to the larger plant roots.

Fungi can also use their acids to release nutrients from soils and even rocks — transforming rock minerals into formats that the plant can use. The complexity of interactions between plants and soil organisms goes even further. Certain nutrients can only be extracted from soils by bacteria and fungi will exchange sugar for the nutrients requested by the plant in a complex symbiotic exchange.

Studies have shown that soils under mature, perennial crops contain more available nutrients than soils treated with agricultural chemicals, which kill soil microbes, resulting in the net loss of soil carbon. Policies that promote agroecology, regenerative farming and organic agriculture are therefore directly contributing to soil carbon sequestration and hence help to fight against climate change. But more can be done.

It has long been thought that most of the soil carbon was contained in the top 30 centimetres of the soil in the form of the organic matter in humus. In 1996, Dr. Sara Wright discovered in the USA that soils contain large amounts of carbon up to more than a meter deep. Carbon is stored in the form of glomalin, a highly persistent protein produced by mycorrhizal fungi. As the mycorrhizal fungi go deeper into the soil to mine nutrients and water for the plant, they deposit more and more carbon in the form of glomalin. The more mature this relationship is between plant and microbe the more volume of soil is accessed on behalf of the plant and the better the crop will produce and be able to cope with harsh weather conditions.

Ploughing destroys soil organic matter by oxidation and releases much of the carbon stored in the top soil as CO2, which finds its way to the atmosphere. Ploughing also depletes the micro-organisms in the soil. Reduced tillage and ensuring more permanent soil coverage by plants is therefore crucial to build up a healthy soil life and keep carbon stored in the soil.

Permanent pasture soils with healthy microbial life have been increasing the amount of carbon that they sequester beneath the grasses each year. Practices such as agroforestry and establishing field hedges are other low-cost strategies that can help turn the tide of our warming planet.

In fact, an annual increase of soil organic carbon by 0.4% would neutralise the human-caused emissions of CO2 into the atmosphere. This scientific insight was at the basis of the “4 per 1000” initiative to which many governments, research institutes, civil society and companies already subscribed during the climate summit in Paris in 2015. While the European Green Deal has set a target to be climate-neutral by 2050, the increasing natural calamities we witness year after year shows us that we have no more time to lose.

Illustration credit

Mycorrhiza by Nefronus, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80931388

Read more

The Liquid Carbon Pathway (LCP): http://www.carbon-drawdown.com/liquid-carbon-pathway.html

The 4 per 1000 Initiative: https://www.4p1000.org/

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Community and microbes

Experiments with trees

From Uniformity to Diversity

Living Soil: A film review

Inspiring knowledge platforms

Access Agriculture: https://www.accessagriculture.org is a specialised video platform with freely downloadable farmer training videos on ecological farming with a focus on the Global South.

EcoAgtube: https://www.ecoagtube.org is the alternative to Youtube where anyone from across the globe can upload their own videos related to ecological farming and circular economy.

Koolstof vastleggen in onze bodem

Deelnemers aan de recente klimaattop in Glasgow (COP26) besteedden veel energie aan het bespreken van manieren om de koolstofemissies verder te verminderen en de regulering van koolstofmarkten te verbeteren. Voor het eerst in de geschiedenis zijn fossiele brandstoffen officieel erkend als de belangrijkste oorzaak van de opwarming van onze planeet. Hoewel investeringen in hernieuwbare energie al lang op zich lieten wachten, blijft de landbouw een netto vervuiler en bijdrager aan de uitstoot van broeikasgassen (BKG). Maar met relatief bescheiden investeringen zou de landbouw zelfs een netto absorbeerder van broeikasgassen kunnen worden.

Weinig mensen realiseren zich dat er meer koolstof door de bodem kan worden vastgelegd dan er in het hout van bomen wordt opgeslagen. Aandacht besteden aan wat we met onze bodem doen, is dus net zo belangrijk als het beschermen van onze bossen.

Een hoog gehalte aan organische stof is de belangrijkste indicator voor de gezondheid van de bodem en bepaalt de mate van veerkracht van bedrijven om de effecten van verstoringen in het klimaat het hoofd te bieden. Koolstofrijke bodems zijn essentieel om de toekomstige voedselproductie veilig te stellen, omdat koolstof de bodemmicro-organismen voedt en de bodem helpt om water en voedingsstoffen vast te houden, die allemaal essentieel zijn voor het kweken van planten.

Het toevoegen van compost aan de bodem is een veelgebruikte manier om de bodem met koolstof te verrijken. Wanneer planten afsterven en uiteenvallen, transformeren de levende organismen van de bodem, zoals bacteriën, schimmels en regenwormen, ze in vormen van organisch materiaal dat de aarde kan opnemen. Maar ook levende planten brengen op opmerkelijke wijze veel koolstof uit de lucht naar de bodem. Overdag nemen planten koolstofdioxide (CO2) op uit de lucht via de poriën van hun bladeren. Tijdens de fotosynthese gebruiken planten water en zonlicht om de koolstof om te zetten in bladeren, stengels en wortels. Echter, aangezien een derde van de opgevangen CO2 als suikers door plantenwortels aan de bodem wordt afgegeven, kan men zich afvragen waarom de planten “lekken”.

Planten, zoals alle levende wezens, kunnen niet geïsoleerd leven; ze hebben anderen nodig om te overleven. De vloeibare suikers die door plantenwortels vrijkomen, maken deel uit van een symbiotische relatie tussen mycorrhiza-schimmels en 90% van alle planten, een arrangement dat zich in de afgelopen 420 miljoen jaar heeft ontwikkeld. Sterker nog, planten kunnen niet zonder deze bodemschimmels en vice versa.

Mycorrhiza-schimmels kunnen niet leven zonder een waardplant en in ruil voor de suiker van de plant zullen de schimmels voedingsstoffen en water opnemen en terugvoeren naar de gastheer. Voor elke kubieke meter grond sturen deze schimmels maar liefst 20.000 km schimmeldraden, ook wel hyfen genoemd, uit, zodat ze in elk gebied van de bodem infiltreren. Schimmels hebben toegang tot voedingsstoffen en water die niet beschikbaar zijn voor de grotere plantenwortels.

Schimmels kunnen hun zuren ook gebruiken om voedingsstoffen uit de bodem en zelfs uit rotsen vrij te maken, waardoor gesteentemineralen worden omgezet in nutrienten die de plant kan gebruiken. De complexiteit van interacties tussen planten en bodemorganismen gaat nog verder. Bepaalde voedingsstoffen kunnen alleen door bacteriën uit de bodem worden gehaald en schimmels wisselen suiker uit voor de voedingsstoffen die de plant nodig heeft in een complexe symbiotische uitwisseling.

Studies hebben aangetoond dat bodems onder volgroeide, meerjarige gewassen meer beschikbare voedingsstoffen bevatten dan bodems die zijn behandeld met landbouwchemicaliën, die bodemmicroben doden, wat resulteert in het netto verlies van bodemkoolstof. Beleid dat agro-ecologie, regeneratieve landbouw en biologische landbouw bevordert, draagt ​​daarom rechtstreeks bij aan de vastlegging van koolstof in de bodem en helpt zo de klimaatverandering tegen te gaan. Maar er kan meer gedaan worden.

Lange tijd werd gedacht dat de meeste bodemkoolstof zich in de bovenste 30 centimeter van de bodem bevond in de vorm van de organische stof in humus. In 1996 ontdekte Dr. Sara Wright in de VS dat bodems grote hoeveelheden koolstof bevatten tot meer dan een meter diep. Koolstof wordt opgeslagen in de vorm van glomaline, een zeer persistent eiwit dat wordt geproduceerd door mycorrhiza-schimmels. Naarmate de mycorrhiza-schimmels dieper de grond in gaan om voedingsstoffen en water voor de plant te ontginnen, zetten ze steeds meer koolstof af in de vorm van glomaline. Hoe volwassener deze relatie tussen plant en microbe is, hoe meer grond er voor de plant wordt aangesproken en hoe beter het gewas zal produceren en bestand is tegen barre weersomstandigheden.

Ploegen vernietigt organisch bodemmateriaal door oxidatie en geeft veel van de koolstof die in de bovenste bodem is opgeslagen vrij als CO2, dat zijn weg naar de atmosfeer vindt. Ploegen put ook de micro-organismen in de bodem uit. Minder grondbewerking en zorgen voor een meer permanente bodembedekking door planten is daarom cruciaal om een ​​gezond bodemleven op te bouwen en koolstof in de bodem vast te houden.

Bodems van blijvend grasland met gezond microbieel leven verhogen de hoeveelheid koolstof die ze elk jaar onder de grassen vastleggen. Praktijken zoals agroforestry en het aanleggen van heggen en houtkanten zijn andere goedkope strategieën die kunnen helpen het tij van onze opwarmende planeet te keren.

In feite zou een jaarlijkse toename van de organische koolstof in de bodem met 0,4% de door de mens veroorzaakte uitstoot van CO2 in de atmosfeer kunnen neutraliseren. Dit wetenschappelijke inzicht lag aan de basis van het “4 per 1000”-initiatief waar veel overheden, onderzoeksinstituten, het maatschappelijk middenveld en bedrijven al op intekenden tijdens de klimaattop in Parijs in 2015. Terwijl de Europese Green Deal een doelstelling heeft klimaat-neutraal te zijn tegen 2050, laten de toenemende natuurrampen waar we jaar na jaar getuige van zijn, ons zien dat we geen tijd meer te verliezen hebben.

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“In grad school they taught us budding plant pathologists that the objective of agriculture was to ’feed the plants and kill the bugs,� my old friend Steve Sherwood explained to me on a visit to his family farm near Quito, Ecuador. “But we should have been feeding the microbes in the soil, so they could take care of the plants,�

When Steve and his wife, Myriam Paredes, bought their five-hectare farm, Granja Urkuwayku, in 2000, it was a moonscape on the flanks of the highly eroded Ilaló Volcano. The trees had been burned for charcoal and the soil had been stripped down to the bedrock, a hardened volcanic ash locally called cangahua that looked and felt like concrete. A deep erosion gulley was gouging a wound through the middle of the farm. It was a fixer-upper, which was why Steve and Myriam could afford it.

Now, twenty years later, the land is covered in rich, black soil, with green vegetable beds surrounded by fruit trees and native vegetation.

The first step to this rebirth was to take a tractor to the cangahua, to break up the bedrock so that water and compost could penetrate it. This was the only time Steve plowed the farm.

To build the broken stone into soil, Steve and Myriam added manure, much of it coming from some 100 chickens and 300 guinea pigs – what they describe as the “sparkplugs of the farm’s biological motor.�

By 2015, Urkuwayku seemed to be doing well. The farm has attracted over 300 partners, families that regularly buy a produce basket from the farm, plus extras like bread, eggs, mushrooms, honey, and firewood, in total bringing in about $1,000 a week. Besides their four family members, the farm also employs four people from the neighborhood, bringing in enough money to pay for itself, so Steve and Myriam don’t have to subsidize the farm with their salaries, from teaching. The nasty gulley is now filled in with grass-covered soil, backed up behind erosion dams. Runoff water collects into a 500,000-liter pond, used to irrigate the crops during the dry season.

But in 2015 Myriam and Steve tested the soil and were surprised to see that it was slowly losing its fertility.

They think that the problem was too much tillage and not enough soil cover. Hoeing manure into the vegetable beds was breaking down the soil structure and drying out the beds, killing the beneficial fungi. As Steve explains, “the fungi are largely responsible for building soil particles through their mycelia and sweat, also known as glomalin, a carbon-rich glue that is important for mitigating climate change.� The glomalin help to remove carbon from the air, and store it in the soil.

Then Steve befriended the administrator of a local plywood factory. The mill had collected a mountain of bark that the owner couldn’t get rid of. Steve volunteered to take it off their hands. The two top advantages of peri-urban farming are greater access to customers, and some remarkable sources of organic matter.

So the plywood factory started sending Steve dump-truck loads of bark (mostly eucalyptus). To get the microbes to decompose the bark, Steve composts sawdust with some organic matter from the floor of a local native forest. The microbe-rich sawdust is then mixed with the bark and carefully spread in deep layers between the rows of vegetables, which were now tilled as little as possible. The vegetables are planted in trays, and then transplanted to the open beds.

No matter how much bark and sawdust Steve and his team lay down, the soil always absorbs it. The soil seems to eat the bark, just as in a forest. The soil microbes thrive on the bark to create living structures, like mycelia: fungal threads that reach all the way through the vegetable beds, in between the bark-filled paths. Steve and Myriam have learned that the microbes have a symbiotic relationship with plants; microbes help a plant’s roots find moisture and nutrients, and in turn, the plant gives about a third of all of its energy from photosynthesis back to the microbes.

Myriam and Steve have seen that as the soil becomes healthier, their crops have fewer problems from insect pests and diseases. In large part, this is because of the successful marriage between plants and the ever-growing population of soil microbes. Urkuwayku is greener every year. It produces enough to feed a family and employ four people, while regularly supplying 300 families with top-notch vegetables, fruits, and other produce. A community of consumers supports the farm with income, while a community of microorganisms builds the soil and feeds the plants.

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COMUNIDAD Y MICROBIOS

“En la escuela de posgrado nos enseñaron a los futuros fitopatólogos que el objetivo de la agricultura era ‘alimentar a las plantas y matar a los bichos’”, me explicó mi viejo amigo Steve Sherwood durante una visita a su granja familiar cerca de Quito, Ecuador. “Pero deberíamos haber alimentado a los microbios del suelo, para que ellos cuidaran a las plantas”.

Cuando Steve y su esposa, Myriam Paredes, compraron su finca de cinco hectáreas, Granja Urkuwayku, en el año 2000, era un paisaje lunar en las faldas del erosionado volcán Ilaló. Los árboles habían sido quemados para hacer carbón y del suelo no quedaba más que la roca madre, una dura ceniza volcánica llamada “cangahua� que parecía hormigón. Una profunda cárcava erosionaba un gran hueco en el centro de la granja. La propiedad necesitaba mucho trabajo, y por eso Steve y Myriam podían acceder a comprarla.

Ahora, veinte años después, el terreno está cubierto de una rica tierra negra, con camellones verdes rodeados de árboles frutales y nativos.

El primer paso de este renacimiento fue meter un tractor a la cangahua, para romper la roca para que el agua y el abono pudieran penetrarla. Esta fue la única vez que Steve aró la finca.

Para convertir la piedra rota en suelo, Steve y Myriam añadieron estiércol; mucho venía de unas 100 gallinas y 300 cuyes, lo que la pareja describe como las “bujías del motor biológico de la granja.”

En 2015, Urkuwayku parecía ir bien. La granja ha atraído a más de 300 socios, familias que compran regularmente una canasta de productos de la granja, además de extras como pan, huevos, champiñones, miel y leña, en total aportando unos 1.000 dólares a la semana. Además de los cuatro miembros de su familia, la granja también da trabajo a cuatro personas locales. Ya que los ingresos a la granja pagan sus gastos, Steve y Myriam no tienen que subvencionarla con los sueldos que ganan como docentes. Barreras de conservación han llenado el barranco con tierra, ahora cubierta de pasto. El agua de escorrentía se acumula en un estanque de 500.000 litros, usado para regar los cultivos durante la época seca.

Pero en 2015 Myriam y Steve analizaron el suelo y se sorprendieron al ver que lentamente perdía su fertilidad.

Creen que el problema era el exceso de labranza y la falta de cobertura del suelo. La introducción de estiércol en los camellones hortalizas estaba rompiendo la estructura del suelo y secando el suelo, matando los hongos beneficiosos. Como explica Steve, “los hongos se encargan en gran medida de construir las partículas del suelo a través de sus micelios y su sudor, también conocido como glomalina, un pegamento rico en carbono que es importante para mitigar el cambio climático”. La glomalina ayuda a eliminar el carbono del aire y a almacenarlo en el suelo.

Entonces Steve se hizo amigo del administrador de una fábrica local de madera contrachapada (plywood). La fábrica había acumulado un montonazo de corteza y el dueño no sabía cómo deshacerse de ello. Steve se ofreció a quitárselo de encima. Las dos grandes ventajas de la agricultura periurbana son un mayor acceso a los clientes y algunas fuentes fabulosas de materia orgánica.

Así que la fábrica de contrachapados empezó a enviar a Steve volquetadas de corteza (sobre todo de eucalipto). Para hacer que los microbios descompongan la corteza, primero Steve descompone aserrín con un poco de materia orgánica del suelo de un bosque nativo local. Luego, el aserrín rico en microbios se mezcla con la corteza y se esparce cuidadosamente en capas profundas entre los camellones de hortalizas, donde ahora se mueve el suelo lo menos posible. Las hortalizas se siembran en bandejas y luego se trasplantan al campo abierto.

No importa cuánta corteza y aserrín que Steve y su equipo pongan, la tierra siempre la absorbe. El suelo parece comerse la corteza, como en un bosque. Los microbios del suelo se alimentan de la corteza para crear estructuras vivas, como micelios: hilos de hongos que llegan hasta los camellones, entre los senderos llenos de corteza. Steve y Myriam han aprendido que los microbios tienen una relación simbiótica con las plantas; los microbios ayudan a las raíces de las plantas a encontrar humedad y nutrientes y, a su vez, la planta devuelve a los microbios la tercera parte de toda la energía que obtiene de la fotosíntesis.

Myriam y Steve han comprobado que a medida que el suelo se vuelve más sano, sus cultivos tienen menos problemas de plagas de insectos y enfermedades. En gran parte, esto se debe al exitoso matrimonio entre las plantas y la creciente población de microbios del suelo. Urkuwayku es más verde cada año. Produce lo suficiente para alimentar a una familia y emplear a cuatro personas, al tiempo que provee regularmente verduras, frutas y otros productos de primera calidad a 300 familias. Una comunidad de consumidores apoya a la granja con ingresos, mientras que una comunidad de microorganismos construye el suelo y alimenta a las plantas.

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There’s no more dramatic way to release lots of carbon into the atmosphere than to let a forest burn down. I wrote a story in 2016 (Save the trees) explaining how citizens in Cochabamba, Bolivia, have taken ownership of a large forest planted over 30 years earlier as part of a Swiss project. Back then, the project was criticized for not having enough local “participation.�

But the people came to love the forest and volunteers risk their lives to put out fires there. Recently, on 24 October, a 600-hectare fire torched the mountainside just above the city. My daughter, Vera, and I visited one of the local volunteer fire departments (SAR). We were both moved to see the young women and men in orange jump suits, lined up in formation, before getting into pickup trucks to ride to battle at the fire front.

On the north side of the city the fire was so close that ash fell like snowflakes, and the sky turned grey with smoke. Townspeople drove past the station, delivering drinking water, food, and first aid supplies to the citizen firefighters. Fortunately, it rained hard that night, and put out the fire.

But the left hand doesn’t always know what the right hand is up to. The same city that fights so hard to protect the forest is partly to blame for burning it. Every year, people from Cochabamba use moss from the mountains in Christmas decorations. Like people all over Bolivia, folks in Cochabamba make a nativity scene at home or at the office. Besides the Holy Family, shepherds and wisemen, other figurines are included, ranging from Barbie dolls, to plastic dinosaurs, to the Donkey from Shrek, all arranged on a green bed of moss. It’s a riot of fun.

Poor people can make some extra money in December, harvesting moss in the forest, to sell it in the markets or on the street. But it’s not just poor people. One year I took a group of agronomists to see a high, native forest in Santa Cruz, and was dismayed when several came back to the bus with large slabs of moss to take home.

Last year, Ana Gonzáles wrote an article explaining how moss is a primitive plant, without roots, that absorbs up to 20 times its weight in water. Moss acts as a wet blanket in the forest, covering the trees and sheltering them from fire. She urged people not to buy moss at Christmas time. The idea is starting to get across, but some people still like to include moss in the nativity scenes.

In colonial times the idea of the mossy nativity scene was imported from Spain, and in parts of Europe, plants are still taken from the forest at Christmas time. A hundred years ago, moss Christmas decorations may have been sustainable. But now there are a lot more people, more roads, and more pressure on the forest. It’s time to invent new traditions that don’t celebrate Christmas by stripping the forest.

A forest is so much more than trees. The moss and other small plants living on the ground and in the branches of the trees are also part of the forest. Removing some of them can leave a forest dry and vulnerable to burning, which is the last thing our warming planet needs.

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DEJAR EL MUSGO, PARA DAR VIDA AL BOSQUE

Por Jeff Bentley, 14 de noviembre de 2021

No hay forma más dramática de liberar mucho carbono a la atmósfera que dejar que un bosque se queme. Escribí un artículo en 2016 (Save the trees) en el que explicaba cómo los ciudadanos de Cochabamba, Bolivia, se han adueñado de un gran bosque plantado más de 30 años antes como parte de un proyecto suizo. En aquel entonces, el proyecto fue criticado por no tener suficiente “participación” local.

Pero la gente llegó a amar el bosque y los voluntarios arriesgan sus vidas para apagar los incendios allí. Recientemente, el 24 de octubre, un incendio de 600 hectáreas calcinó la falda del cerro justo por encima de la ciudad. Mi hija, Vera, y yo visitamos uno de los cuerpos de bomberos voluntarios locales (SAR). Nos conmovió ver a las mujeres y hombres jóvenes con trajes de salto color naranja, alineados en formación, antes de subir a las camionetas para ir a luchar al frente del incendio.

En el lado norte de la ciudad el fuego estaba tan cerca que la ceniza caía como copos de nieve, y el cielo se volvía gris por el humo. La gente del pueblo pasó por delante de la estación, entregando botellas de agua, comida y artículos de primeros auxilios a los bomberos ciudadanos. Afortunadamente, esa noche una gran lluvia apagó el fuego.

Pero la mano izquierda no siempre sabe lo que hace la derecha. La misma ciudad que lucha con tanto esmero por proteger el bosque tiene parte de culpa en su quema. Todos los años, los cochabambinos usan el musgo de las montañas en los adornos navideños. Como en toda Bolivia, los cochabambinos hacen un nacimiento en casa o en la oficina. Además de la Sagrada Familia, los pastores y los reyes magos, se incluyen otras figuras, desde muñecas Barbie, pasando por dinosaurios de plástico, hasta el burro de Shrek, todo puesto sobre un lecho verde de musgo. Es súper divertido.

Los pobres pueden ganar dinero extra en diciembre, cosechando musgo en el bosque, para venderlo en los mercados o en la calle. Pero no se trata sólo de gente pobre. Un año llevé a un grupo de agrónomos a ver un bosque alto y nativo en Santa Cruz, y me quedé consternado cuando varios volvieron al autobús con grandes bultos de musgo para llevarse a casa.

El año pasado, Ana Gonzáles escribió un artículo explicando que el musgo es una planta primitiva, sin raíces, que absorbe hasta 20 veces su peso en agua. El musgo actúa como una manta húmeda en el bosque, cubriendo los árboles y protegiéndolos del fuego. Ella ha instado a la gente a no comprar musgo en Navidad. La idea empieza a ser aceptada, pero a algunas personas les sigue gustando incluir el musgo en los nacimientos.

En la época colonial, la idea del nacimiento de musgo se importó de España, y en algunas partes de Europa se siguen sacando plantas del bosque en Navidad. Tal vez hace cien años, los adornos navideños de musgo eran sostenibles. Pero ahora hay mucha más gente, más caminos que penetran al bosque y más presión sobre ello. Es hora de inventar nuevas tradiciones que no celebren la Navidad despojando al bosque.

Un bosque es mucho más que árboles. El musgo y otras pequeñas plantas que viven en el suelo y en las ramas de los árboles también forman parte del bosque. Eliminar algunas de ellas puede dejar un bosque seco y vulnerable a los incendios, que es lo último que necesita nuestro planeta, que se está calentando.

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