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Prof. Dr. Vera Luthardt FB Landschaftsnutzung und Naturschutz FG Vegetationskunde & Pflanzenökologie

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Ökosystem Moor

> Biologische Vielfalt - Moorschutz – Klima < Ökosystemdienstleistungen von Mooren Brüssel, 06.März 2013

Vera Luthardt · HNE Eberswalde (FH) Seite 2

„Moore“

Zustandsstadien

Moorökosysteme (Moosrasen,,Riede,

Röhrichte,Gebüsche, Bruchwald) - torfakkumulierend –

Ökosysteme auf Moorböden (Grünland, Acker, Forst, Gebüsche,

Hochstaudenfluren) - torfzehrend –

Wiedervernässte Ökosysteme in Entwicklung (Riede, Röhrichte, Bruchwald, Weidengebüsche,

offene Wasserflächen) o. Nutzung - Torfbilanz ? –


Moore sind/waren wassergeprägte Lebensräume

in denen Torf gebildet wird/wurde.

Was sind Moore?

Vera Luthardt · HNE Eberswalde (FH) Seite 4 Tollund man, Denmark 2400 J. alt

Quelle: H. Joosten

„…ein fossiles sekundäres Produkt der Verrottung…“


TORF

Moore sind: Ökosysteme mit mindestens 3 dm mächtigen organischen Böden aus Resten torfbildender Pflanzen unter Wasserüberschuss gebildet (nach KA5) Organischer Boden: Trockenmasseanteil an organischer Substanz über 30%


O2 CO2

Pflanzen

CH4

Torf C, N, P

... In geringen Mengen NO2

Besonderheit naturnaher Moor- Ökosysteme

Unterbrochener Kreislauf der Stoffe !

Unter den wassergesättigten Bedingungen wird die anfallende tote organische

Substanz nur unvollständig zersetzt und als Torf konserviert.

Damit sind sie Fallen für CO2-C

Dieser Prozess lief kontinuierlich ab seit

Pflanzen existieren !

Gravierender Unterschied zu allen anderen

Ökosystemen mit kontinuierlichen Stoffkreisläufen !


Ökosystemfunktionen naturnaher Moore

• stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt

als Wasserspeicher (Hochwasserschutz)

LUA 2005



• bedeutende Wasserspeicher

• Kleinklimaregulatoren

Foto: R. Meier-Uhlherr






• Torfbildung & Akkumulation von Kohlenstoff


Kohlenstoff - Vorräte in Brandenburger Mooren:

Torfbildung hier seit Abschmelzen des Eises der letzten Vereisung vor ca. 13500 Jahren

ca. 188 Mio. t org. C in Brandenburger Mooren gespeichert! Zeitz et al. 2010

3.760.000 Waggons = Zuglänge von 56 400 km (+Loks) = + gesamtes Schienennetz von Deutschland und Polen + 1,4 mal um die Erde

50 t Ladekapazität

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:G-Wagen-der-DB.jpg






• Stoffsenken für Nähr- und Spurenelemente

in Niedermooren werden unter natürlichen Bedingungen durch Torfakkumulation jährlich 4,4-11,9 kg/ha Stickstoff und 0,068-0,408 kg/ha Phosphor festgelegt (S & J 2001, S. 41) Sphagnum magellanicum reichert bes. Blei an, bis 78 ppm (vgl. Grenzwert TVO: 0,025 ppm) Polytrichum strictum: Kupfer bis 26 ppm (vgl. TVO: 2 ppm), Vaccinium oxycoccus: Mangan in Blättern bis 2360 ppm, im Spross bis zu 920 ppm (vgl. Grenzwert TVO: 0,05 ppm) (Göttlich 1990, S. 246)








• Stoffsenken für Nähr- und Spurenelementen

• Lebensraum für hochspezialisierte Tier- und Pflanzenarten

Wer im Moor überleben will, muss „fit“ dafür sein – um den Preis einer hohen Standortbindung !







• Stoffsenken für Nähr- und Spurenelementen

• Lebensraum für hochspezialisierte Tier- und Pflanzenarten

• Spezifische Glieder der Biodiversität von Landschaften


Biodiversität: Artenvielfalt

Pflanzenarten:

insgesamt in Brandenburg 1777 Arten 227 Arten an Feuchtlebensräume gebunden = 13 % 63 Arten „Moorspezialisten“ insbesondere in oligo- und mesotrophen Mooren

Blasenbinse (Scheuzeria palustris und Moosbeere (Vaccinium oxycoccos)

Ristow, M et al. 2006: Liste und Rote Liste der etablierten Gefäßpflanzen Brandenburgs. Natursch. Landschaftspfl. Bbg. 15 (4) Beilage


Biodiversität: Artenvielfalt

Laufkäfer:* insgesamt 339 Laufkäferarten in Brandenburg

davon 90 Arten = 27% u.a. an den Lebensraum Moor gebunden

Foto von: Roy Anderson auf: www.coleopterist.org.

Fachl. Beratung: Dipl.Ing. O. Brauner

* Keine Bindung an eng definierte Lebensräume mit Ausnahme der sehr nährstoffarmen, sauren Moore (5 Arten); i.d.R. Feuchtlebensraumbesiedler

Quelle: Scheffler, et al. 1999: Rote Liste Laufkäfer des Landes Brandenburg- Naturschutz u. Landschaftspfl. Bbg. 8 (4): Beilage

z.B. Hochmoor- Grubenhalsläufer (Patrobus assimilis) Lebensraum: nährstoffarme Niedermoore und Kleinseggen- sümpfe Mindestlebensraumgröße: 10 ha Flugunfähig, d.h. einmal zerstörte Lebensräume können von der Art nicht wieder besiedelt werden.


Vielfalt der Ökosystemtypen

Artenvielfalt

genetische Vielfalt

Vielfalt von Lebensgemeinschaften

Moore in Brandenburg:

18 landschaftsökologische Moortypen in diversen Vegetationsausprägungen und Zonierungen

allein 99 verschiedene Vegetationsformen

weitgehend unbekannt

277 Pflanzenarten = 13 % v. BB 90 Laufkäferarten = 27 % v. BB 157 Wasserkäferarten = 67 % v. BB 11 Heuschreckenarten = 20 % v. BB 12 Libellenarten = 34 % v. BB 100 Spinnenarten = 16 % v. BB 144 Schmetterlingsarten = 14 % v. BB

4 Ebenen der Biodiversität:


• Archive der Landschafts- und Vegetationsgeschichte

Horn eines Auerochsens aus dem Finowtal 1997

Laacher See-Tuffband

Foto: R. Meier-Uhlherr

Ökosystemdienstleistungen naturnaher Moore

http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/GG__Palaeontol/Bilder/pollen__sporen__1__g,property%3Ddefault.jpg&imgrefurl=http://www.bgr.bund.de/nn_326448/DE/Themen/GG__Palaeontol/Bilder/pollen__sporen__1__g.html&usg=__H5kESSBa7_deBFyhMTsuO-hWsBQ=&h=986&w=580&sz=142&hl=de&start=17&itbs=1&tbnid=WHeJV_CVCMUocM:&tbnh=149&tbnw=88&prev=/images%3Fq%3Dpollen%26hl%3Dde%26sa%3DG%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1



• Prägende Elemente regionaler Landschaftsbilder




• Prägende Elemente regionaler Landschaftsbilder Foto Erlenbruch Grumsin

• Räume für Natur- und Landschaftserlebnis insbes. Ruhe



Entwässerte Moore • Biomasseproduktion → Zersetzung +

Zersetzung des akkumulierten Torfes →

• statt Akkumulation Abbau und Stofffreisetzung

Quelle: Succow & Joosten 2001

10 cm Torfverlust sind vergleichbar mit 130 Kg (Düngemittel)/ha (Źak, mdl. Mitt. 07) !

„Ökosysteme auf Moorböden“


O2 CO2

Torf

O2 N2O

CO2

P, K, N

Entwässerte Moore

Pflanzen

CH4

Torf C, N, P

Vergleich naturnaher und entwässerter Moore bezüglich des Stoffkreislaufes

Unterbrochener Kreislauf der Stoffe !

- geringe Mengen von NO2

Naturnahe Moore Enorme Beschleunigung der Stofffreisetzung


Landwirtschaft auf Moor:

Jährlicher Torfverlust in Abhängigkeit von der Nutzung: Grasland (extensiv) 0.2 – 0.5 cm/a Grasland (intensiv) 0.5 – 1 cm/a Ackerbau 2 cm/a

Eine nachhaltige Nutzung im Sinne von Ressourcenerhalt entwässerter Moore ist nicht möglich !


Charakteristika eines entwässerten, genutzten Moores

► degradierter Moorboden ► Sackung der Torfe und damit Absenkung der Geländeoberfläche ► hohe Mineralisation der Torfe und damit ► Freisetzung klimarelevanter Gase ► starke Auteutrophierung ► Nährstoffbelastung angrenzender wassergeprägter Ökosysteme ► keine „Pufferfunktion“ im Landschaftswasserhaushalt ► geringe Biodiversität

Kollision mit den nationalen und internationalen Vorgaben zum Boden-, Wasser- und Naturschutz !


„Moore“ Zustandsstadien

Moorökosysteme (Moosrasen,,Riede,

Röhrichte,Gebüsche, Bruchwald) - torfakkumulierend –

BRD: ca. 660 km2 = 0,18 % L.fl. BB: ca. 30 km2 = 0,1 % L.fl



BRD: ca. 18.000 km2 = 5,1 % L.fl. BB: ca. 2.000 km2 = 7,0 % L.fl.


Landgraf, 2010

6,6 Mio. t

Abschätzung der jährlichen C-Emissionen in Brandenburg

Jährliche Emissionen aus entwässerten Mooren in Deutschland: 32 Mio. t CO2 = 3 % der gesamten deutschen Emissionen Platz 9 auf der Welt- NEGATIV- Rangliste (absolut) Platz 3 nach China und Polen nach t/CO2/Jahr /km2 Moorfläche Platz 2 nach Finnland in Europa (absolut) HÖLZEL 2010, SRU 2012


Ökosystemleistungen Naturnahe Moore

Entwässerte, genutzte Moore

(CICES Klassifikation n. Haines-Young & Potschin 2011)

Ausgewählte Beispiele

Versorgungs- leistungen

Nahrungsmittel + Agrarproduktion

/ + + Tierproduktion / +++

+ Wildpflanzen, -tierprodukte + -

Trinkwasser + -

Rohstoffe Pflanzenfasern: ( Holz, Hanf, Schilf) / + genetische Ressourcen + /

Naturmedizin, Pharmazeutika + /

Energie Brenn- und Treibstoffe aus Biomasse / +

Erneuerbare Energie - abiotisch / /

Regulierungs- leistungen

Regulierung + von Abfallstoffen

Wasserreinigung, Nährstoffdeposition/-abbau ++ ---

+ von Flüssen/Strömen + Regulierung von Erosion / -

+ von Luftqualität / - + des Wasserkreislaufs +++ ---

+ der physischen Umwelt + des Klimas +++ ---

+ des Nährstoffkreislauf +++ ---

+ von Naturgefahren/ Extremereignissen + /

Bodenbildung und -qualität +++ ---

+ der biotischen Umwelt Lebensraum +++ +

Bestäubung / +

Kulturelle Symbolik Ästhetik +++ +

Leistungen Inspiration +++ -

Kulturerbe / +

„Sense of place“ (Heimatgefühl) + +

Intellekt & Erfahrung Ethik (Naturempfinden) +++ -

Systemkenntnisse +++ +

Bildung +++ +

Gesundheit + -

Erholung + +

Tourismus ++ +


Abhängigkeit der THG-Emmissionen von den Wasserständen

GW-Stand (cm u.Fl.) Nutzung GWP (t CO2-eq / ha.a) > 0 Röhrichte 8,5 0 - 20 Nasswiesen, Riede, Röhrichte 3,5 20 - 40 Feuchtwiesen 12,5 - 15 40 - 80 Mässig feuchte Wiesen 20 - 24 > 80 Frischwiesen > 24

Nach GEST: Treibhaus-Gas-Emissions-Standort-Typen - Modell (COUWENBERG et al. 2008 und 2011, BARTHELMES et al. 2010, SPANGENBERG 2011)


Alternative Nutzungsoptionen wiedervernässter Moore

Erlenholz

Torfmoostorf

Schilf für Bioenergie Fleisch für Feinschmecker


Standort: Boden

Standort: Wasserverfügbarkeit

Essentielle Betriebsrestriktionen

Naturschutzfachliche Restriktionen

Raum- widerstände

Bewirtschaftungsoptionen

Pfad A ohne KW

Pfad B mit KW

Pfad n

Pflanzenbauliche Maßnahmen

Technische/technologische Voraussetzungen

Wertschöpfungskette + Ökosystemdienstleistungen

Wasserwirtschaftliche Maßnahmen ● ● ●

●

● ●

● ●

Verbundvorhaben des BMBF: VIP: Vorpommern Initiative Paludikultur 2010-2013 ELAN: Entwicklung eines integrierten Landmanagements durch nachhaltige Wasser- und Stoffnutzung in Nordostdeutschland 2011-2014

Entwicklung eines Entscheidungs- Unterstützungssystems für Landnutzer


Ökosystemleistungen Wiedervernässte Moore ohne

Nutzung Paludikultur

(CICES Klassifikation n. Haines-Young & Potschin 2011) Ausgewählte Beispiele

Versorgungs-leistungen

Nahrungsmittel + Agrarproduktion

/ / + Tierproduktion / +

+ Wildpflanzen, -tierprodukte ~ ~

Trinkwasser ~ ~

Rohstoffe Pflanzenfasern: ( Holz, Hanf, Schilf) / ++ genetische Ressourcen ~ ~

Naturmedizin, Pharmazeutika ~ ~

Energie Brenn- und Treibstoffe aus Biomasse / ++

Erneuerbare Energie - abiotisch / /

Regulierungs-leistungen

Regulierung + von Abfallstoffen

Wasserreinigung, Nährstoffdeposition/-abbau ~ +

+ von Flüssen/Strömen + Regulierung von Erosion / /

+ von Luftqualität / / + des Wasserkreislaufs ++ ++

+ der physischen Umwelt + des Klimas ++ ++

+ des Nährstoffkreislauf + ++

+ von Naturgefahren/ Extremereignissen + +

Bodenbildung und -qualität ~ ~

+ der biotischen Umwelt Lebensraum ++ +

Bestäubung / /

Kulturelle Symbolik Ästhetik ++ +

Leistungen Inspiration ++ +

Kulturerbe / /

„Sense of place“ (Heimatgefühl) ~ ~

Intellekt & Erfahrung Ethik (Naturempfinden) ++ +

Systemkenntnisse ++ +

Bildung ++ +

Gesundheit ~ ~

Erholung + +

Tourismus +++ +


„Moore“ Zustandsstadien

Moorökosysteme (Moosrasen,,Riede, Röhrichte,

Gebüsche, Bruchwald) - torfakkumulierend –

BRD: ca. 660 km2 = 0,18 % L.fl. BB: ca. 30 km2 = 0,1 % L.fl



BRD: ca. 18.000 km2 = 5,1 % L.fl. BB: ca. 2.000 km2 = 7,0 % L.fl.

Wiedervernässte Ökosysteme in Entwicklung

(Riede, Röhrichte, Bruchwald, Weidengebüsche,

offene Wasserflächen) - Torfbilanz ? –

- BRD: ? BB: ca. 30 km2 = 0,1 % L.fl.

Wiedervernässung mit Nutzung (Riede, Röhrichte, Bruchwald,

Weidengebüsche) - Torfbilanz ? –

- BRD: ? BB: ? (Wasserbüffel)


Handlungsschwerpunkte: + unbedingter Erhalt aller noch naturnahen Moore (derzeit 1,5 % der Moorfläche) + Neuinitiierung von wieder vernässten Wildnisgebieten zum Ausgleich der unausweichlichen Verluste BB: Ziel 10 % der Moorfläche

+ Vernässung aller anderen Standorte soweit möglich: Keine Ackernutzung herkömmliche Graslandnutzung in torfschonender Weise, d.h. ohne Umbruch, extensiv, nass Pilotprojekte zu Paludikultur


MOORE … sind Lebensinseln!

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