Elk jaar wel verspreiden internationale persbureaus foto’s van de graanoogst op de onafzienbare Russische steppe. Grote maaidorsers die in een rijtje schuin achter elkaar rijden, halen de rijpe tarwe of gerst van het land.

Soms wordt een grote oogst verwacht. Dan dalen de termijnmarktprijzen op de internationale graanbeurzen in Chicago en Parijs. Andere jaren eisen droogte en hitte hun tol en komt er veel minder graan van het land. Dan dreigt honger in het Midden-Oosten en Afrika. Veel landen daar zijn afhankelijk van tarwe uit Rusland, Oekraïne en Kazachstan.

Toen dit jaar de Oekraïense export door de oorlog in het land belemmerd werd, schoten de prijzen van graan en zonnebloemolie omhoog. In Nederlandse supermarkten gingen de flessen plantaardige olie op rantsoen.

Hoe kan het dat de drie genoemde landen zo veel invloed hebben op de wereldvoedselproductie? Het antwoord is: chernozem. Dit Russische woord betekent ”zwarte aarde”. Het is uiterst vruchtbare en goed doorwortelbare grond, zwart van kleur door het hoge gehalte koolstof en rijk aan voedingsstoffen voor planten, zoals stikstof, fosfaat en kalium.

Zwarte aarde, waaronder ook de aan chernozem verwante bodemsoorten phaeozem en kastanozem worden gerekend, strekt zich in een brede strook uit over Europa en Azië, van Hongarije in het westen tot Mongolië in het oosten. Het zijn de vroegere steppes, die nu voor het grootste deel als landbouwgrond worden gebruikt.

Prairies

Maar je vindt deze gronden ook op de prairies in Noord-Amerika en op de pampa’s in Zuid-Amerika. Wereldwijd gaat het om zo’n 725 miljoen hectare, oftewel 214 keer de landoppervlakte van Nederland. Meer dan de helft ervan ligt in Rusland. Daarna volgen Kazachstan, China en Argentinië. Oekraïne staat op de zesde plaats.

Grofweg een derde van de zwarte gronden is in gebruik als akkerbouwland. Eveneens een derde is grasland. Op de rest groeit bos. De verdeling verschilt per regio.

Samen zijn de zwarte gronden volgens de FAO, de voedsel- en landbouworganisatie van de Verenigde Naties, goed voor twee derde van de wereldwijde productie van zonnebloempitten, een kleine helft van de gerst, 30 procent van de tarwe en ruim een kwart van de aardappelen.

Vier jaar geleden dichtte toenmalig FAO-topman José Graziano da Silva tijdens een congres in China zwarte aarde een sleutelrol toe bij het streven naar een wereld zonder honger en bij het tegengaan van klimaatverandering. Maar de chernozems en verwante bodemsoorten worden bedreigd, waarschuwde hij: ze zijn kwetsbaar voor bewerking en dreigen daardoor af te breken. Tijdens het congres ondertekenden achttien landen een reeks afspraken over duurzaam gebruik en beheer van zwarte aarde.

Bodemmuseum

Een opvallend gebouw op de campus van de Wageningse universiteit biedt onderdak aan het World Soil Museum (wereldbodemmuseum). De buitenkant lijkt op een uit de grond gestoken graszode, waarvan de randen geverfd zijn in laagjes bruine en gele kleuren. Ramen ontbreken.

Dat laatste heeft alles te maken met wat er binnen te zien is. Hier worden zo’n 1200 zogeheten bodemmonolieten bewaard, afkomstig uit meer van 75 landen van over de hele wereld. Het zijn kolomvormige, verticale doorsnedes van de bovenste lagen grond, verzameld op land dat door de mens wordt bewerkt (landbouw). Ze geven inzicht in de samenstelling, de opbouw en de structuur van de bodem.

De profielen zijn vanaf begin jaren 60 verzameld, vertelt conservator Stephan Mantel. Het materiaal is kwetsbaar en mag niet aan daglicht worden blootgesteld. Daarom dus geen ramen.

Het grootste deel van de collectie zit in een speciale opslag. Minder dan 10 procent is voor het publiek te bekijken in de tentoonstellingsruimte op de verdieping van het museum. Daaronder zijn ook profielen van een chernozem, een phaeozem en een kastonozem.

Mantel heeft de meeste bodems ook in het veld bekeken en daarvoor de wereld rondgereisd. Vanwaar die Russische term voor zwarte aarde?

„Russische bodemkundigen kwamen eind 19e eeuw als eersten op het idee dat er een systematiek achter bodemvorming zit. Die is afhankelijk van het klimaat, ontdekten ze, hoewel we intussen weten dat er meer factoren een rol spelen: het landschap (in een vallei verloopt de bodemvorming anders dan op een berghelling), het moedermateriaal, organismen die op en in de bodem leven en de tijd.”

De mens wordt nog onder de organismen gerekend. Maar omdat die zo veel invloed heeft, neigen bodemkundigen ernaar de mens als zesde factor te beschouwen.

Löss

Chernozems hebben zich volgens Mantel opgebouwd in löss: een leemhoudende grondsoort, die ook in Zuid-Limburg voorkomt. Op de steppes heerst een landklimaat met een vochtig voorjaar, een korte, droge zomer en een koude, sneeuwrijke winter. In het voorjaar groeit het gras er als kool. Later sterft het af, maar in de lange winter raken de plantenresten geconserveerd. In bodemkundige terminologie: de organische stof, die rijk is aan koolstof, zit als het ware in de koelkast en breekt maar langzaam af.

Intussen zorgen mollen en andere knaagdieren voor verspreiding van de plantenresten dieper in de grond. In het voorjaar begint de cyclus opnieuw. Zolang de mens niet ingrijpt, wordt de laag zwarte aarde steeds dikker, tot soms meerdere meters.

Maar dat ingrijpen gebeurt wereldwijd juist wel, op grote schaal: de meeste zwarte aarde is ontgonnen en in gebruik voor de landbouw. De boeren zijn gewend hun land te ploegen. Daardoor gaat de structuur –de inwendige samenhang– van chernozems achteruit. Dat brengt risico’s met zich mee.

Mantel: „Bij langdurige droogte is er kans op winderosie. In korte tijd kan een groot deel van de vruchtbare grond verloren gaan. We hebben dat een paar eeuwen geleden ook in Nederland gehad. Heidevelden, die steeds werden afgeplagd voor bemesting van het bouwland, gingen verstuiven.”

Een meer recent en berucht voorbeeld is de ”Dust Bowl” uit de jaren 30 van de vorige eeuw. Enorme stofstormen richtten toen grote schade aan op de prairievlakten van de Amerikaanse Midwest (middenwesten). Zo’n 3,5 miljoen mensen sloegen op de vlucht, weet Mantel.

Volgens de bodemspecialist zijn er te weinig lessen getrokken uit wat er toen is gebeurd. „Ook in de Midwest wordt nog steeds geploegd”, zegt hij.

Naast erosie zijn er meer gevolgen van onverantwoord menselijk handelen: verdichting, verzilting, verzuring en verontreiniging van de grond.

Mantel wijst erop dat de achteruitgang niet alleen de bodemvruchtbaarheid bedreigt, maar ook effect heeft op het klimaat. De bodem is na de oceanen de grootste voorraadkast van koolstof op aarde. „Als bodems slijten, komt die koolstof vrij en komt hij in de vorm van CO2 in de atmosfeer terecht. Dat versterkt het broeikaseffect.”

Wat is daartegen te doen? Mantel noemt waar het bescherming van de koolstofrijke zwarte aarde betreft, drie maatregelen. De eerste is deze bodems zo min mogelijk bewerken. Niet ploegen dus. Een nadeel daarvan is wel dat onkruid meer kans krijgt en misschien met chemische middelen moet worden aangepakt, om te voorkomen dat gewassen overwoekerd raken.

Tweede maatregel is zorgen dat de bodem nagenoeg voortdurend bedekt blijft door gewassen. Dat kan door na de oogst een groenbemester in te zaaien. Belangrijk is ook een goede vruchtwisseling (afwisseling van teelten). „Geen monoculturen, want die vergroten de kans op erosie”, zegt Mantel. Een derde mogelijkheid is de aanplant van windhagen op de velden.

Afbraak

Hoewel deskundigen regelmatig aan de bel trekken, gaan overal ter wereld vruchtbare landbouwgronden achteruit, ook in Nederland. De afbraak van organische stof gaat vaak sneller dan de opbouw ervan, verwoordt de Wageningse specialist. „Terwijl die cruciaal is voor het bodemleven.”

Boeren krijgen daar gelukkig geleidelijk aan meer oog voor. Zo is niet-kerende grondbewerking –waarbij alleen geëgd wordt en ploegen achterwege blijft– in Nederland in opkomst. Hetzelfde geldt voor ”zero tillage” in Noord- en Zuid-Amerika en in Australië. In dit systeem wordt de grond helemaal niet bewerkt

De natuur zelf kan ook meehelpen. ”Gedegradeerde” bodems kunnen zich soms herstellen, zegt Mantel. „De bodem is een complex medium. Om het met een antieke filosoof te zeggen: Hoe meer ik weet, hoe meer ik erachter kom dat ik eigenlijk maar heel weinig weet.”