KLIMARELEVANZ FUTTERBAULICH GENUTZTER NIEDERMOORBÖDEN IN DER EIDER-TREENESORGE-NIEDERUNG Arne Poyda, Thorsten Reinsch, Friedhelm Taube Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Grünland und Futterbau / Ökologischer Landbau Moorböden sind Kohlenstoffspeicher Aus Bodenatlas 2015 Moorböden sind Kohlenstoffspeicher www.fotocommunity.de Moorböden sind Kohlenstoffspeicher Moorböden sind Kohlenstoffspeicher Einflussfaktor Wasserstand nach DRÖSLER et al. (2008) Einflussfaktor Wasserstand Treibhausgas (THG) Globales Erwärmungspotential (GWP) = CO2-Äquivalente Kohlendioxid (CO2) 1 Methan (CH4) 25 Distickstoffoxid, Lachgas (N2O) 298 IPCC (2007) Einflussfaktor Wasserstand Torfmineralisation, kg CO2-C ha-1 a-1 Abnahme Torfmächtigkeit, mm a-1 Grundwasserstand, cm unter GOF RENGER et al. (2002) Einflussfaktor Wasserstand Torfmineralisation, kg CO2-C ha-1 a-1 Abnahme Torfmächtigkeit, mm a-1  Entwässerung führt immer zu Netto-THG-Freisetzungen und Torfdegradierung / -schwund  Torfkonservierung / -bildung nur bei vollständiger Wiedervernässung möglich Grundwasserstand, cm unter GOF RENGER et al. (2002) Bauernblatt, Moorserie Teil 3, 21. März 2015 Einflussfaktor Wasserstand Torfmineralisation, kg CO2-C ha-1 a-1 Abnahme Torfmächtigkeit, mm a-1  Entwässerung führt immer zu Netto-THG-Freisetzungen und Torfdegradierung / -schwund  Torfkonservierung / -bildung nur bei vollständiger Wiedervernässung möglich Grundwasserstand, cm unter GOF RENGER et al. (2002) Entwässerte Moore sind THG-„Hotspots“ Landwirtschaftlich genutzte Moore:  5 % der LN  50 % der THG-Emissionen aus landwirtschaftlicher Bodennutzung  4.4 % der gesamten deutschen THGEmissionen RÖDER et al., 2011; UBA, 2014 Moore in Schleswig-Holstein Kohlenstoffreiche Böden insgesamt: 161.000 ha davon: 22.000 ha Anmoore (14 %) 10.500 ha Moorgleye (7 %) 99.500 ha Niedermoore (62 %) 28.500 ha Hochmoore (18 %) © BKG, 2014 Bauernblatt, Moorserie Teil 3, 21. März 2015 Moornutzung in Schleswig-Holstein Eider-Treene-Sorge-Niederung  Intensive Milchviehhaltung bei gleichzeitig begrenzter Flächenverfügbarkeit Hoher Nutzungsdruck auf Moorböden Notwendigkeit zur Minimierung der produktbezogenen THGEmissionen  Bisher keine Daten zu THGEmissionen landwirtschaftlich genutzter Moorböden in Schleswig-Holstein © GeoBasis-DE / BKG 2013, BfN 2011, BfG 2009  Bedeutung als EUVogelschutzgebiet Fragestellungen 1) Wie hoch sind die THG-Emissionen unterschiedlich bewirtschafteter Niedermoorböden in Schleswig-Holstein? 2) Können die THG-Emissionen durch Wiedervernässung reduziert und Kohlenstoffsenken wiederhergestellt werden? 3) Ist eine produktive und hochwertige Grundfuttererzeugung bei hohen Grundwasserständen und geringen THGEmissionen möglich? Untersuchungsgebiet Eider-Treene-Sorge-Niederung Jahresdurchschnittstemperatur: 8.7 °C Jahresniederschlagssumme: 861 mm (1981 – 2010, DWD-Station Erfde) Brache (wiedervernässt) Grünland „nass“ (intensiv genutzt) Grünland „feucht“ (intensiv genutzt) Ackerfutterbau THG-Messungen Nettoökosystemaustausch (NEE) von CO2 Manuelle Messkammer (DRÖSLER, 2005) und Infrarotgasanalyse (April 2012 – März 2014) NEE = RECO + GPP (RECO = Ökosystematmung, GPP = Bruttoprimärproduktion) THG-Messungen N2O- & CH4-Flüsse Manuelle Messkammer (HUTCHINSON & MOSIER, 1981) und gaschromatografische Analyse (April 2011 – März 2014) CO2-Austausch GPP Schnittnutzung NEE 200 10 100 5 0 0 -100 -5 -200 -10 -300 Apr Jun Aug Okt 2012/13 Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb 2013/14 CO2-Austausch am Beispiel der Beobachtungsfläche GL „nass“ während eines zweijährigen Versuchszeitraums (April 2012 – März 2014). NEE kumuliert (Mg CO2-C ha-1) kg CO2-C ha-1 d-1 RECO N2O-Austausch Brache 0.2 kg N2O-N ha-1 d-1 0.0 Apr Jun Aug Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb Acker 1.20 1.08 Silomais Sommergerste (GPS) Sommerweizen (GPS) + Gras-Untersaat 0.6 0.4 0.2 0.0 Apr 2011 Jun Aug Okt Dez Feb Apr 2012 Jun Aug Okt Dez Feb Apr 2013 Jun Aug Okt Dez Feb 2014 N2O-Austausch am Beispiel der Beobachtungsflächen Brache und Acker während eines dreijährigen Versuchszeitraums (April 2011 – März 2014). = Gülleausbringung, = Mineraldüngerausbringung Klimarelevanz der Niedermoorstandorte -34 % Brache GL GL Acker „nass“ „feucht“ Mittleres globales Erwärmungspotential (GWP) der vier Beobachtungsflächen im Mittel über zwei Jahre (April 2012 – März 2014). Unterschiedliche Großbuchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Flächen (p < 0.05). Klimarelevanz der Niedermoorstandorte -34 % Cimport – CExport CO2 N2O CH4 Brache GL GL Acker „nass“ „feucht“ Mittleres globales Erwärmungspotential (GWP) der vier Beobachtungsflächen im Mittel über zwei Jahre (April 2012 – März 2014). Unterschiedliche Großbuchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Flächen (p < 0.05). Torfschwund Fläche Lagerungsdichte C-Gehalt C-Verlust Höhenverlust N-Freisetzung (g cm-³) (%) (t C ha-1 a-1) (cm a-1) (kg N ha-1 a-1) Brache 0.19 41.8 2.8 0.35 158 GL „nass“ 0.35 35.3 10.6 0.85 670 GL „feucht“ 0.62 13.7 15.7 1.85 1270 Acker 0.74 11.4 15.0 1.77 1210 Einflussfaktor Grundwasserstand Zusammenhang zwischen dem globalen Erwärmungspotential (GWP) der vier Versuchsflächen und dem Grundwasserstand im Jahresmittel für den Zeitraum April 2012 – März 2014. Geländehöhe Grundwasserstände THG-Emissionen N-Mineralisation Produktivität der Niedermoorstandorte 90 GJ NEL ha-1 a-1 80 -19 % 70 A A 72.5 67.8 A 60 50 40 30 20 10 58.7 0 Brache GL "nass" GL "feucht" Acker Mittlere Energieerträge (Nettoenergie Laktation, NEL) der vier Beobachtungsflächen im Mittel der Jahre 2012 und 2013. Unterschiedliche Großbuchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Flächen (p < 0.05). Klimarelevanz der Grundfutterproduktion Brache GL „nass“ GL „feucht“ Acker Ertragsbezogene THG-Emissionen der Beobachtungsflächen im Mittel über zwei Jahre (April 2012 – März 2014). Unterschiedliche Großbuchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den Flächen (p < 0.05). Zusammenfassung 1) Die THG-Emissionen der untersuchten Niedermoorstandorte sind als sehr hoch einzuordnen und werden maßgeblich von der langfristigen Entwässerungsintensität gesteuert. 2) Wiedervernässung führte zu einer signifikanten Verringerung der Klimarelevanz, jedoch nicht zur Wiederherstellung einer Kohlenstoffsenke. 3) Grünlandnutzung führt nicht zwangsläufig zu geringeren Emissionen, Ackernutzung stellt jedoch aufgrund hoher Ertragsunsicherheiten keine standortgerechte Nutzung dar. 4) Hochwertige Grundfutterproduktion vom Grünland bei Grundwasserständen von ca. 20 cm uF im Jahresmittel möglich  Geringste THG-Emissionen, aber max. 3 Schnitte und mögliche Probleme mit Narbenqualität Ausblick Ausblick Ausblick Rotschenkel Uferschnepfe Kiebitz Abschlussveranstaltung „Moor-Projekt“ 08.06.2015, 9.30 Uhr, Bergenhusen