Мировой спрос на какао-бобы за последние сорок лет вырос в несколько раз, что вынуждает производителей искать способы увеличения урожайности без ущерба для тропических экосистем. Традиционное расширение плантаций за счет вырубки лесов ведет к потере биоразнообразия и росту выбросов углекислого газа. Ученые из Университета Шеффилда исследуют альтернативный путь – повышение продуктивности уже используемых земель с помощью технологии ускоренного выветривания горных пород.
В центре исследования Изабеллы Стили, результаты которого будут представлены на Генеральной ассамблее Европейского союза наук о Земле в 2026 году, находится применение мелкозернистой базальтовой пыли в качестве почвенной добавки. Эксперименты проводятся в регионе Атлантического леса в Бразилии. Эта территория подверглась значительной деградации, а местные почвы из-за обильных осадков и высоких температур характеризуются повышенной кислотностью и низким содержанием питательных веществ, что ограничивает продуктивность посадок уже через двадцать лет их эксплуатации.
Технология предполагает использование измельченного местного андезитового базальта. При контакте с влажной почвой пыль нейтрализует кислотность и высвобождает необходимые для растений микроэлементы, включая кальций, магний и калий. Одновременно протекает химическая реакция, в ходе которой атмосферный углекислый газ связывается и преобразуется в стабильные почвенные карбонаты. Это позволяет сельскому хозяйству не только адаптироваться к изменениям климата, но и активно участвовать в декарбонизации атмосферы.
Исследователи проанализировали две системы выращивания какао: промышленные плантации на месте бывших пастбищ и традиционную систему «кабрука», при которой какао-деревья интегрируются в существующий лесной массив. Предварительные данные показывают существенное улучшение состояния почв на рекультивируемых землях. При этом система «кабрука» продемонстрировала более высокий потенциал поглощения углерода. Это может позволить мелким фермерам, на долю которых приходится основной объем производства какао, получать дополнительный доход за счет продажи углеродных кредитов.
Текущая средняя урожайность какао в мире составляет около 480 килограммов с гектара, что значительно ниже биологического потенциала культуры. Применение геохимических методов восстановления земель помогает преодолеть ограничения, связанные с истощением почв и накоплением в них токсичного алюминия. Подобные решения могут быть масштабированы на другие тропические и субтропические регионы, обеспечивая продовольственную безопасность и способствуя сохранению оставшихся массивов лесов.