Choklad är nästan universellt älskad. Men få känner till den komplicerade processen för hur kakaobönor blir choklad. Visste du att kakaoträdodling mestadels sker av småskaliga låginkomstbönder i Latinamerika, särskilt i länder som Ecuador?

I ett extra lager av komplexitet, jordar i dessa områden är naturligt högre i grundämnet kadmium. Det är ett element som kan ackumuleras i människokroppen och orsaka skada. David Argüello och ett team av forskare i Ecuador och Belgien gav sig i kast med att hitta sätt att minska hur mycket kadmium från jorden som kommer in i kakaoträden.

"Kadmiumfrågan hotar böndernas försörjning eftersom deras produkter kanske inte är lämpliga för handel och vissa köpare skulle föredra att inte köpa förorenade kakaobönor, " förklarar Argüello. "För att hitta en effektiv begränsningsstrategi, vi måste förstå hur kakaoväxter tar upp elementet."

Traditionellt inom vetenskapen, forskare skulle titta på studier av andra grödor för att se vad som fungerar för att förhindra upptag av kadmium. Något som vanligtvis tillsätts i jorden för att hjälpa till med detta problem är kalk, en förening som härrör från kalksten. Detta förändrar kadmiumet kemiskt så att det inte är lika troligt att det absorberas av grödorna.

Dock, de flesta grödor som majs eller solrosor återplanteras varje år. Detta gör att kalken kan blandas djupt ner i jorden mellan växtsäsongerna. Kakaoväxter, å andra sidan, är träd som lever i många år. Det är inte möjligt att lägga kalk i mycket av jorden utan att störa kakaons rötter. Jordbrukare kan bara applicera kalk på ytan.

"Jag tror att folk underskattar vikten av att söka efter en strategi som effektivt minskar kadmiumupptaget i kakao, " Argüello säger. "Denna gröda är mycket annorlunda än andra konventionella växter. Den information som finns tillgänglig för dess förvaltning är knapp och föråldrad. Många bönder får rådet att tillsats av kalk kommer att lösa problemet. Men vi ville undersöka det här."

Forskargruppen använde ett experiment där de planterade kakaoplantor i krukor i ett växthus. Detta gjorde det möjligt för dem att lägga till kalk till matjorden och underjorden och sedan testa kakaobladen för kadmiumnivåer. Även om de erkänner att experimentet inte skulle vara möjligt på fältet, det är värdefullt att förstå hur växterna och deras rötter reagerar.

Deras resultat visar att tillsats av kalk till båda lagren minskade kadmium i kakaobladen, vilket inte var förvånande. De fann också att kalkning av endast det översta lagret också minskade kadmium. Dock, de upptäckte att när bara det översta lagret kalkas, mer kadmium tas upp från rötter i bottenskiktet. Det gör att forskare och lantbrukare inte kan bortse från höga kadmiumhalter djupt i jordar.

"Andra näringsämnen, såsom zink, liknar kemiskt kadmium, ", säger Argüello. "Vi antar att minskningen av tillgången på dessa näringsämnen i det översta lagret på grund av kalkning gör att rötterna i det undre lagret kompenserar. Under den processen, zinkupptaget ökar men en del oönskat kadmium tas också upp som ett misstag."

Forskarna säger att deras resultat har hjälpt forskare att förstå hur kakaoväxter beter sig och kan möjligen kartlägga en väg för att hitta en effektiv minskningsstrategi. Argüello hoppas att deras arbete kan hjälpa små kakaobönder att sälja sina produkter.

"Jag kommer från Ecuador och kakao är den mest traditionella exportvaran för mitt land, " säger han. "Varje gång jag reser och hittar en chokladkaka tillverkad i Ecuador, Jag känner mig glad och stolt. Jag tycker om att tro att mitt arbete kommer att hjälpa små kakaobönder att sälja sina produkter och hjälpa mitt land att fortsätta att bli erkänt över hela världen."