Hutan Amazon, yang menyumbang sekitar 10% dari biodiversitas global, dianggap sebagai salah satu ekosistem yang paling beragam, namun juga salah satu yang paling terancam di Bumi. Deforestasi yang dipicu oleh ekspansi pertanian dan pembukaan lahan untuk padang rumput, di antara kegiatan manusia lainnya, mengurangi tutupan hutan di seluruh lanskap. Amazonia juga terancam oleh perubahan iklim. Pada tahun 2005, kekeringan parah mengurangi pertumbuhan biomasa di Amazonia barat laut dan meningkatkan kematian pohon. Pada tahun 2010, Amazonia barat daya dan selatan juga terpengaruh, mengurangi biomasa di atas tanah akibat peningkatan kematian pohon dan penurunan rekrutmen pohon. Ada bukti penurunan ketahanan ekologis di wilayah tersebut, akibat periode kering yang lebih panjang, dengan dampak yang lebih nyata di dekat lingkungan yang dimodifikasi oleh manusia. Model ekosistem memprediksi kemungkinan terjadi kematian hutan, terutama di bagian utara Amazon.
Ancaman terhadap hutan Amazon diperparah karena tanahnya bergantung pada tutupan hutan alami. Oxisols dan Ultisols yang sangat tereduksi mencakup 40% dan 24% dari lembah Amazon, masing-masing; Inceptisols adalah jenis tanah yang paling banyak ditemui di Amazon Ecuador dan sebagian besar wilayah dataran rendah Andes. Secara umum, ketersediaan unsur yang paling terbatas – fosfor (P) di hutan tua dan nitrogen (N) di hutan tropis sekunder – langsung terkait dengan produksi biomasa di atas tanah. Setelah biomasa hutan dihilangkan dan diubah menjadi padang rumput atau pertanian, unsur hara tanaman bertahan selama 5-7 tahun; setelah itu pH tanah menurun, dan erosi unsur hara meningkat. Depleksi tanah yang cepat adalah pendorong utama deforestasi regional: konversi bertahap dari hutan menjadi pertanian didorong oleh kebutuhan dasar keluarga pedesaan di Amazon, dengan konsekuensi yang semakin meningkat terhadap erosi tanah dan kemiskinan lingkungan.
Biochar, sebutan untuk arang yang dimaksudkan untuk digunakan sebagai pembenah tanah, mungkin merupakan pilihan yang layak untuk restorasi hutan dan pengelolaan hutan dengan manfaat jangka panjang. Secara umum, mekanisme potensial untuk efek positif biochar pada pertumbuhan pohon meliputi peningkatan retensi unsur hara dan air, efek menguntungkan pada sifat fisik tanah, dan efek pemupukan pada tanah asam. Di Amazon, biochar dari pirolisis lambat menunjukkan potensi dalam membantu menjaga air, terutama penting dalam skenario kekeringan. Biochar di wilayah tropis juga dapat meningkatkan sifat tanah lainnya melalui penyediaan unsur hara dan efek pemupukan pada tanah asam. Peningkatan pada sifat fisik tanah mencakup peningkatan porositas yang meningkatkan pertumbuhan akar, peningkatan retensi air, dan pembentukan agregat tanah yang diperbaiki secara biologis setelah aplikasi biochar. Biochar yang bersifat basa tinggi dapat meningkatkan kondisi tanah tropis yang umumnya memiliki konsentrasi Al+3 yang tinggi.
Hingga saat ini, sebagian besar hasil penambahan biochar berasal dari eksperimen pertanian. Studi lapangan tentang efek biochar pada sifat tanah di lingkungan hutan di daerah tropis masih sedikit. Penambahan biochar ke tanah berpasir di wilayah Indo-Malaya menghasilkan peningkatan konsentrasi P dan K dalam tanah serta peningkatan agregat tanah stabil setelah 3 tahun penambahan biochar. Peningkatan materi organik tanah dan pH ditemukan setelah penambahan biochar di perkebunan teh di Bangladesh. Biochar menghasilkan penurunan konsentrasi Cd dalam tanah dan daun dalam uji perkebunan kakao. Dalam studi terbaru di Amazon Ecuador, penambahan biochar meningkatkan konsentrasi Ca, Zn, dan N total dalam tanah, serta retensi Ca dan Zn, tetapi tidak secara signifikan meningkatkan pertumbuhan pohon dibandingkan dengan tanah yang tidak diubah. Biochar mungkin sangat layak sebagai pilihan pengelolaan untuk produk hutan.
English