巴西亞馬遜盆地的農(nóng)民很久以前就發(fā)現(xiàn)了一種特殊的肥料，這是一種產(chǎn)于當(dāng)?shù)?、能使貧瘠的土地神奇般恢?fù)生機(jī)的腐殖物質(zhì),。他們將它成袋的買回來，或者掘地三尺地把它挖掘出來,，然后將其鋪撒在田間,。其肥效可以維持很長一段時(shí)間。

當(dāng)?shù)厝朔Q它terra preta do indio,。從字面上講,，就是“印第安黑土”,。它稠密、多產(chǎn),、肥沃,，與當(dāng)?shù)叵∷伞⒇汃さ耐寥佬纬闪缩r明的對比,。（這看起來似乎很矛盾,，但是雨林土壤的養(yǎng)分含量很低。這就是為什么當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為了耕地,，需要不斷地砍伐森林的原因,。因?yàn)榻?jīng)過數(shù)年的耕作，土地的產(chǎn)量就會大幅度地減少,，人們不得不另辟耕地,。）某些地區(qū)黑土的儲量綿延數(shù)公頃。但是到目前為止,，還沒有人真正了解這種神秘的黑色沃土到底是什么,。有人猜測它是火山灰，有人則認(rèn)為它是古代湖泊的沉積物,，還有人認(rèn)為它是很久以前植被腐爛的殘留物,。但很少有人會認(rèn)為它是人類的產(chǎn)物,。

現(xiàn)代研究證明,，黑土是哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲之前亞馬遜盆地農(nóng)業(yè)文明遺留下來的少數(shù)遺跡之一。它是由2500多年前,，也許甚至是6000年以前生活在亞馬遜流域的人們制造出來的,。雖然土壤貧瘠，但是這種自制的土壤卻讓這里的文明得以傳承,，并使當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)得以發(fā)展,。一般認(rèn)為，他們制造這種土壤所使用的原材料包括常見的糞便,、魚類,、動(dòng)物骨骼、和植物廢料,。但是,，黑土的關(guān)鍵原料是木炭，這也是黑土之所以呈現(xiàn)黑色的原因,。

愛丁堡大學(xué)社會學(xué)講師西蒙?沙克利說道：“這種東西非常神奇,。60年代荷蘭的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它之后，我們才開始對它有所了解,。他們在土壤貧瘠的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了這種黑色的土壤,，它在當(dāng)?shù)乇划?dāng)作肥料施入田間,。它源于刀耕火種時(shí)代的農(nóng)業(yè)，是各種有機(jī)廢物在土壤中發(fā)酵了成百上千年的產(chǎn)物,。而且,，它似乎的確能長久地使土壤變得肥沃多產(chǎn)，這一點(diǎn)真是非常的特別,。”

現(xiàn)在,，亞馬遜的這一古老產(chǎn)物已經(jīng)成為氣候變化專家們研究的焦點(diǎn)。黑土中木炭所具有的粘著性可以使肥效維持一個(gè)世紀(jì)之久,?？茖W(xué)家們從中得到啟發(fā)，作為碳的一種形式,，木炭是動(dòng)植物燃燒后的殘留物質(zhì),。如果它可以長期完整地保存在土壤中而不被分解成二氧化碳（CO2），那么為什么不能用這種方法來鎖住更多的碳元素呢,？

這種由植物形成的,，以固定碳元素為目的的木炭被科學(xué)家們稱為“生物炭”。它的理論基礎(chǔ)是：生物質(zhì),，不論是植物還是動(dòng)物,，在沒有氧氣的情況下燃燒，都可以形成木炭,。通過把大氣中的CO2分離出來能夠?qū)夂蚋淖儺a(chǎn)生巨大的影響,。

植物的腐爛自然而然會令土壤中含有大量的碳元素。但是這些碳相對而言是不穩(wěn)定的,，受氣候影響很大,。一旦遇到像農(nóng)耕這樣的變化，土壤就會釋放出二氧化碳,。這使得它們既是碳源,、又是碳匯。因此,，用土壤來鎖定碳元素的想法對氣候?qū)W家而言沒有絲毫的吸引力,。更有甚者，它還招來了許多罵名,。一些農(nóng)戶為了趁機(jī)獲利,，聲稱他們的土地達(dá)到了碳信用額的標(biāo)準(zhǔn)，從而將那些原本計(jì)劃用于支持風(fēng)力發(fā)電廠或太陽能電站的資金收入囊中,。

生物炭的不同之處在于,，木炭可以穩(wěn)定地將碳元素鎖住長達(dá)數(shù)百年。其中的碳元素被礦化后很難再分解,。更重要的是,，除了它所具備的土壤改良功能外,，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一些副產(chǎn)品更是具有很高的經(jīng)濟(jì)吸引力。

生產(chǎn)過程中,，大約1/3轉(zhuǎn)化為生物炭,，1/3轉(zhuǎn)化為可用于燃燒發(fā)電的合成氣，還有1/3則形成原油替代品,。這種替代品雖然無法用作運(yùn)輸燃料,，但卻可以用來制造塑料。因此澳大利亞著名的探險(xiǎn)家,、自然學(xué)家提姆·富蘭納瑞認(rèn)為生物炭的這些特性“使我們能夠同時(shí)解決三四個(gè)重大危機(jī)：氣候變化危機(jī),，能源危機(jī)，以及食品和水資源危機(jī),。”使用生物炭不僅能夠使土壤肥沃,，還能夠幫助土壤保持水分。

究竟生物炭在改變世界碳平衡中能發(fā)揮多大作用,？毋庸置疑,，生物炭的需求量是非常大的。每年,，諸如燃燒礦物燃料,、砍伐森林、將綠地變?yōu)檗r(nóng)田等人類活動(dòng)會向大氣層排放大約80億到100億噸的二氧化碳,。這其中大部分的二氧化碳對氣候不會構(gòu)成威脅,。自然界本身擁有的碳循環(huán)系統(tǒng)可以吸收空氣中的二氧化碳，然后這些二氧化碳再被植物,、土壤,、海洋和其他自然過程中的“碳匯”重新釋放出來,。但是,，這些循環(huán)系統(tǒng)目前已經(jīng)嚴(yán)重地超載。因此,，大氣中的二氧化碳含量正在逐漸升高,。 目前，含量已達(dá)到百萬分之387,。是過去65萬年,，甚至2000萬年間最高的。

據(jù)全球碳計(jì)劃統(tǒng)計(jì),，2000到2007年,，人類排放到大氣中的二氧化碳中每年有54%，約48億噸,，被陸地和海洋中的碳匯,，例如森林和海洋中的浮游生物等,，所吸收。然而每年仍然有大約40億噸的剩余的碳需要我們想辦法去降低或者吸收,。此外,，由于陸地和海洋的變暖，天然碳匯的吸收量正在下降,，這就意味著我們要么付出更大的努力減少空氣中的碳含量,，要么停止向空氣中排放碳。

雖然各國政府正主張 “低碳經(jīng)濟(jì)”,，全球溫室氣體排放仍然保持快速增長,。據(jù)氣候?qū)W權(quán)威組織政府間氣候變化專門委員會（IPCC）預(yù)計(jì)，如果想要避免氣候變化所帶來的災(zāi)難性影響,，溫室氣體排放增長就必須在2015年到2020年間達(dá)到其峰值 ,。然而根據(jù)目前的估算，這是無法實(shí)現(xiàn)的,，除非我們能夠找到簡單廉價(jià)地從大氣中吸收二氧化碳的方法,，以及比現(xiàn)行的再生技術(shù)能更快地在全世界推廣的清潔電力技術(shù)。