Moore Ökosystemfunktionen, Biodiversität und Renaturierung

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Beschreibung

Moore: Ökosystemfunktionen, Biodiversität und Renaturierung. Einführung in das Rundgespräch Johannes Kollmann, Ingrid Kögel-Knabner und Julia Pongratz 9-11, 1 Farbabbildung Die Rundgespräche des Forums Ökologie konnten im April 2023 mit dem Thema Moore: Ökosystemfunktionen, Biodiversität und Renaturierung fortgesetzt werden. Wir haben im Kollegium über ein Jahr dieses aktuelle Thema diskutiert und die wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen zusammengestellt. Mit den Mooren haben wir eine besondere Chance, drei wesentliche Aspekte zu vereinen: Der erste Aspekt betrifft die wissenschaftliche Faszination und Begeisterung an schönen und rätselhaften Objekten, die zum Nachdenken anregen (Kollmann et al. 2023). Hierfür sind die Moore als einzigartige Ökosysteme ganz besonders geeignet. Der zweite Aspekt ist der Erkenntnisfortschritt, zum Beispiel durch neue Methoden der Modellierung oder der Arbeit auf molekularer Basis, die in dem Programm des Fachgesprächs bestens vertreten sind (z.B. Knorr 2024,Loy 2024 in diesem Band). Und schließlich beleuchten wir mit den Mooren einen Themenbereich, der eine hohe Relevanz für die Gesellschaft, Wirtschaft und Politik hat, und zwar als Beitrag der Anpassung an den Klimawandel (vgl. Leifeld & Menichetti 2018,Humpenöder et al. 2020). Der vorliegende Tagungsband liefert zu jedem dieser Punkte wesentliche Anregungen. Verbreitung und Zustand der Moore weltweit, in Europa und in Deutschland Franziska Tanneberger 13-25, 8 Farbabbildungen Das Global Peatlands Assessment (2022) bietet derzeit den besten Wissensstand zum Zustand der Moore, zu Besonderheiten, Treibhausgasemissionen und Wissenslücken; die für das Assessment erarbeitete Weltmoorkarte setzt sich aus über 200 Einzeldatensätzen zusammen. Weltweit sind Moore bedroht: Jedes Jahr verlieren wir weitere 500000ha, die dann nicht mehr CO2 aufnehmen und festlegen, sondern freisetzen. In Europa liegt der Anteil der degradierten Moore bei 25%, in der EU sogar bei 50%. Trotz des weltweit größten anteiligen Verlustes an natürlichen Mooren ist Europa immer noch ein Kontinent mit einer bedeutenden Moorvielfalt. In Deutschland nehmen Moore etwa 5% der Landesfläche ein, jedoch sind über 90% der Moorflächen entwässert. Die Treibhausgasemissionen aus den entwässerten Mooren in Deutschland liegen bei etwa 53Mio.t CO2-Äquivalente pro Jahr, was etwa 7% der Gesamtemissionen entspricht. Um das aus dem 1,5-Grad-Ziel abgeleitete Ziel Netto-CO2-Null bis 2050 zu erreichen, ist eine Wiedervernässung von 50000ha pro Jahr notwendig. Die Dimension dieser Transformation ist ähnlich zum Kohleausstieg. Deutschland wird weltweit als Land massiver Moorzerstörung, aber auch innovativer und weitsichtiger neuer Wege in der Restaurierung von Mooren gesehen. Wasser- und Stoffhaushalt in Mooren Bedeutung für Treibhausgasflüsse und Gewässerqualität Klaus-Holger Knorr 27-42, 10 Farbabbildungen, 1 Tabelle Moore zeichnen sich durch ihren ganz eigenen Wasser- und Stoffhaushalt aus. Je nach Moorgenese finden sich Nieder- und Hochmoore mit ihrer spezifischen Struktur und Hydrologie in der Landschaft. Hochmoore sind natürlicherweise sauer, nährstoffarm und regenwassergespeist. Der Chemismus und die Hydrologie von Niedermooren ist variabel, je nach Grundwasserbeschaffenheit und -konnektivität. Während Moore in natürlichem Zustand zu einer hydrologischen Selbstregulierung befähigt sind, geht diese Funktion durch Degradierung meist weitgehend verloren und die Renaturierung der Standorte ist erschwert. Die durch den Klimawandel verstärkte Trockenheit im Sommer verschärft diese Problematik. Bei der Renaturierung ist daher eine großräumige hydrologische Betrachtung angebracht und Wasserverluste müssen durch eine genaue Kenntnis der Hydrologie minimiert werden. Nur eine möglichst vollständig wiederhergestellte Wassersättigung führt zur Erhaltung der Kohlenstoffspeicherfunktion; unter idealen Bedingungen und günstiger Vegetationsentwicklung kann sogar wieder eine Kohlenstoffsenke entstehen. Erschwerend für die Renaturierung kommt hinzu, dass Nutzung und Degradierung oft eine Anreicherung von Nährstoffen im Oberboden dieser sonst nährstoffarmen Systeme bewirken. Die Anreicherung von Nähr- und Schadelementen in Mooren kann auch zu erhöhten Stoffausträgen bei der Wiedervernässung oder bei Regenereignissen führen, vor allem bei hydrologisch gut angebundenen Niedermooren an Gewässern. Biodiversität und Ökosystemfunktionen von Mooren: Effizienzkontrolle der Moorrenaturierung Johannes Kollmann und Katharina Strobl 43-52, 6 Farbabbildungen Intakte Moore sind Senken für Treibhausgase und bieten vielen Arten Lebensraum. Die meisten mitteleuropäischen Moore sind jedoch durch Entwässerung, Torfabbau sowie intensive Land- und Forstwirtschaft degradiert; dies führt zu sinkendem Wasserspiegel, Treibhausgasemissionen und Habitatfragmentierung. Der Klimawandel beschleunigt diese negativen Prozesse, die aber durch Renaturierung vermindert werden können. Im Rahmen einer Effizienzkontrolle untersuchten wir Torfqualität, Bodenwasser, Vegetation, Flora und Fauna in 14 Gebirgsmooren in NO-Bayern, die in den Jahren 1998-2015 renaturiert worden waren. Die Renaturierung führte zu höheren Wasserständen, geringerer Torfzersetzung und Zunahme der Zielarten; in einigen Mooren und in größerer Entfernung zu den angestauten Gräben war der Wasserstand aber nicht hoch genug. Libellen, einschließlich spezialisierter Moorarten, profitierten schnell von der Wiedervernässung. Die Tagfalteranzahl stieg ebenfalls an, allerdings wurden eher Generalisten gefördert. Vögel reagierten kaum auf die nur kleinflächige Renaturierung. Die Studie zeigt, dass die Maßnahmen überwiegend erfolgreich waren. Nur auf wenigen Flächen sanken die Wasserstände wegen undichter Dämme, und es siedelten sich Gehölze an. Durch Renaturierung weiterer Moore könnten der Landschaftsverbund verbessert und Restpopulationen gestärkt werden. Künftige Projekte sollten eine Effizienzkontrolle einplanen, damit Defizite der Renaturierung rechtzeitig erkannt werden. Biodiversität in Moorböden: Neue Mikroorganismen und kryptische Redoxprozesse im Schwefelkreislauf Alexander Loy 53-64, 7 Farb- und 1 Schwarzweißabbildungen Feuchtgebiete tragen etwa zu einem Drittel zur weltweiten Emission des Treibhausgases Methan bei und sind damit ein entscheidender Faktor für den Klimawandel. Bisherige Studien zur Biogeochemie und mikrobiellen Ökologie von Feuchtgebieten haben sich vorwiegend auf den Kohlenstoffkreislauf und die Mikroorganismen konzentriert, die direkt für die Methanproduktion und den Methanverbrauch verantwortlich sind. Allerdings sind die Kreisläufe anderer Elemente, wie Stickstoff, Eisen und Schwefel, eng mit dem Kohlenstoffkreislauf verbunden und beeinflussen den Abbau und die Mineralisierung von organischem Kohlenstoff. In diesem Beitrag wird anhand des Schwefelkreislaufs verdeutlicht, wie bislang kryptische oder verborgene Redoxprozesse die Methanproduktion in Feuchtgebieten erheblich unterdrücken können. Zudem werden an ausgewählten Beispielen neue Einblicke in die Vielfalt und Ökophysiologie der am Schwefelkreislauf beteiligten mikrobiellen Organismen gewährt. Landwirtschaftliche Nutzung von Mooren Hans Joosten 65-76, 11 Farbabbildung Das Paris-Abkommen impliziert, dass alle entwässerte Moore wiederzuvernässen, d.h. als neue nasse Wildnis zu entwickeln oder in eine nasse Nutzung (Paludikultur) zu überführen sind. Paludikultur muss sich auf Felder richten, auf denen sie intrinsisch besser aufgestellt ist. Wasser- und Sumpfpflanzen sind viel größeren Kräften ausgesetzt als Landpflanzen. Weil außerdem ihre Wurzeln Sauerstoff brauchen, bilden sie starke, offene und damit leichte Gewebe, die sich hervorragend für die Herstellung klimafreundlicher Baumaterialien eignen. Solche Pflanzen verstärken ihr Gewebe mit Silizium und sie akkumulieren damit Seltene Erden, also wichtige Rohstoffe für Schlüsseltechnologien. Weil sie in besonderer Weise dem Angriff von Mikroben ausgesetzt sind, produz…