Kalk (CaCO3): een reddingsmiddel om cadmium in onze geliefkoosde cacao te vermijden?

Europeanen, en zeker Belgen, staan vrij ​​bekend om hun grote liefde voor chocolade. De Europese Unie beslaat slechts 6% van de wereldbevolking en toch staat ze in voor 50% van de chocoladeconsumptie. Recentelijk doken er zorgen op over deze grootschalige inname van cacaoproducten omdat het 'voedsel van de goden' cadmium kan bevatten, een giftig zwaar metaal dat kan accumuleren in het lichaam en op lange termijn de nieren, longen en botten kan aantasten. Om de Europese bevolking heeft de Europese Commissie nieuwe limieten ingevoerd voor de hoeveelheid van cadmium dat maximum aanwezig mag zijn in chocolade. 

In januari 2019 gingen nieuwe limieten in op de maximum concentratie van cadmium in chocolade (Europese Unie)

Deze nieuwe EU-regulering heeft een grootschalige invloed op Latijns -Amerikaanse cacaoboeren die hun export drastisch zien dalen. Latijns-Amerika is voornamelijk getroffen omdat de natuurlijke achtergrondconcentraties van cadmium in de bodem van de Andes hoog zijn, wat leidt tot de aanwezigheid van cadmium in cacaobonen. Het wetenschappelijk onderzoek, nodig om methodes te ontwikkelen om cadmium in cacao in te perken, raakte hierdoor in een stroomversnelling. Dit thesisonderzoek focust op een veelbelovende methode, namelijk de bewerking van de bodem met kalk (CaCO3).

Kalk: traditioneel al een grote hulp voor landbouwers

Kalk is een traditionele bodemverbeteraar die de bodem pH verhoogt, waardoor cadmium minder beschikbaar is voor een plant. In het verleden toonde kalk al zijn functionaliteit in verschillende gewassen. In cacaoplantages verlaagde kalk echter niet altijd de concentratie aan cadmium in de cacaobonen. Dit is mogelijkerwijs omdat kalk de diepere bodemlagen niet bereikt, terwijl de wortelstructuren van de cacaoboom diep kunnen reiken. Om een ​​geschikte kalkstrategie te vinden, is het van belang om te onderzoeken welke wortelstructuren verantwoordelijk zijn voor de opname van cadmium.

Om dit te bereiken, vloog een team van onderzoekers naar Ecuador om een serre experiment op te stellen. In totaal groeiden er 72 cacaozaailingen in bodems waarbij de condities gevarieerd werden. Na vier maanden van groei, staken de cacaozaailingen de oceaan over, waar ze in het laboratorium in Leuven onderzocht werden. Dankzij het gebruik van een merker (namelijk een stabiel isotoop van cadmium), konden de onderzoekers achterhalen uit welke bodemlaag de cadmium in de plant vandaan kwam. Zo kon dus bepaald worden waar de wortelactiviteit voor de opname van cadmium dus het grootst was voor de verschillende bodemcondities. 

Pot experiment uitgevoerd te Guayaquil, Ecuador met 72 cacaoplanten

De resultaten vertelden ons dat er inderdaad een verschil is in de opname van cadmium bij de verschillende wortelstructuren. De wortels van de cacaoboom vestigen zich namelijk liever in de voedselrijke oppervlaktebodem dan in de diepere bodemlagen. Daardoor is de opname van cadmium hoger in deze oppervlaktebodem. Het goede nieuws is dat als boeren deze bodem bakalken is er wel degelijk een afname in de concentratie van cadmium in cacaobonen. Problematisch is echter dat deze afname minder is dan verwacht omdat wanneer de oppervlaktebodem bekalkt wordt, de opname van cadmium uit de diepere lagen toeneemt. Mogelijkerswijs veranderen de condities in de oppervlakte laag op zo een manier dat de wortelactiviteit van de diepere wortels toeneemt waardoor er meer cadmium onttrokken wordt uit deze dieperliggende lagen.

Wat betekent dit nu voor de cacaosector in Latijns-Amerika?

De relevantie van deze resultaten is dat blijkt dat de applicatie van kalk op een cacaoplantage de opname van cadmium door de cacaobomen kan verminderen, zeker als de onderliggende lagen arm zijn aan cadmium, wat vaak het geval is. Wanneer de onderliggende lagen nog rijk zijn aan cadmium, kan het bekalken voor de cacaoboer een verspilling van tijd en geld zijn. Zoals zo vaak is het antwoord niet zwart-wit en zal kalk zal dus niet altijd als reddingsmiddel kunnen dienen. Om de Latijns-Amerikaanse cacaosector te ondersteunen zal dus nog verder onderzoek nodig zijn naar andere methodes om cadmium in te perken in onze geliefde cacao.