Moore - forstliches-umweltmonitorin

Moore und Feuchtgebiete
Vorlesung 14.01.2016
Hochschule für Nachhaltige Entwicklung, Eberswalde
Evelyn Wallor
ZALF e.V. Müncheberg/ Humboldt Universität Berlin
Moore und Feuchtgebiete
Inhalt
1. Entstehung und Verbreitung der Moore
2. Bedeutung der Moore
3. Klassifikation der Moore
4. Landnutzung und Moore
5. Waldmoorschutz
Das Material stammt aus den Vorlesungsreihen Soil and Water Protection,
Land and Water Management im Studiengang Integrated Natural
Resource Management der Humboldt-Universität zu Berlin
2
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
„Moore leben vom Wasser….“
sie sind „Extremisten“ in der Natur
sie müssen für die menschliche Landnutzung
aufwändig verändert werden
UND:
sie verändern sich selbst und ihre Umwelt
Moore sind stark GEFÄHRDET!
3
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
4
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
5
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
6
(acc. to H. Joosten, 2004)
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
(Lappalainen 1996)
7
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Moore in Deutschland: Dichte des Moorvorkommens
Hochmoore
(Rosskopf et al. 2015)
Niedermoore
Gleye & Anmoore
8
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
9
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Versumpfungsmoore
- langsamer GW-Anstieg auf wasserdurchlässigem Substrat
- oder durch Wasserrückstau auf undurchlässigem Substrat
- Wechsel von Trocken- und Nassphasen
- Torfmächtigkeit meist unter 2 m, häufig durchragen mineralische
Inseln den Torf
- Torfe stärker zersetzt
(Landgraf et al. 2004, Grafik Möller 2014)
10
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Verlandungsmoore
- Entstehung durch Verlandung von Seen (Restsee)
- Seesedimente als undurchlässiges Substrat (Mudden)
- bilaterale Wasserspeisung, reliefbedingt
- Torfmächtigkeit häufig über 10 m
(Grafik Möller 2014)
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1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Überflutungsmoore
- Entstehung an Flusssysteme gekoppelt
- Flusssedimente als undurchlässiges Substrat
- häufig in Kombination mit oberflächennahem Grundwasser
- im Profil wechseln sich Torfe und Auensedimente ab
(Grafik Möller 2014)
12
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Durchströmungsmoore
- durch starke und anhaltende Wasserspeisung geneigter Flächen
- Torfbildung aufgrund Aufstau des durch den Torfkörper
strömenden Wassers
- Torfe in den oberen Schichten locker, grobporig und gering
zersetzt; meist Seggentorfe
(Landgraf et al. 2004, Grafik Möller 2014)
13
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Moore & Anmoore
Auen
ca. 240 000 ha
ca. 170 000 ha
14
1. Entstehung und Verbreitung von Mooren
Moore & Anmoore
Auen
ca. 240 000 ha → in Auen ca. 50 000 ha → 20%
ca. 170 000 ha
Oder
Havel
Schwarze
Elster
Spreewald
(Klock)
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2. Bedeutung der Moore
Sie erfüllen Ökosystemdienstleistungen:
Biomasseproduktion
Wasserspeicherung
Stoffspeicherung
Kohlenstoffspeicherung
Archive der Natur- und Kulturgeschichte
Lebensraum für Pflanzen und Tiere
Kühlung/Mikroklima
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2. Bedeutung der Moore
Blick in die Vergangenheit:
Bau der Opal-Trasse, Welsebruch
17
2. Bedeutung der Moore
Blick in die Vergangenheit:
Tollund-Mann, Dänemark
18
2. Bedeutung der Moore
19
2. Bedeutung der Moore
Kohlenstoffspeicherung
nHv/Ha
Erdniedermoor
HGMT: Durchströmungsmoor
nHa/Ha
nHt/Hnr4
nHw/Hnr3
nHr/Hnr3
20
2. Bedeutung der Moore
Kohlenstoffspeicherung
TRD und Corg Gehalte der HSK (M-V; Daten vom LUNG)
(DD = Degree of Decomposition nach Von Post (1924))
21
2. Bedeutung der Moore
Kohlenstoffspeicherung
1 mm Torfwachstum Jahr-1
520 bis > 2.000 t C ha-1 C-Vorrat
(Sandboden: 45 t C ha-1)
naturnahe Moore sind klimaneutral
oder schwache Senken
22
3. Klassifikation der Moore
Bodenkundliche Kartieranleitung (2005)
- ein Standort aus Torfen ( > 30 Masse-% organische Substanz)
- > 3 dm Mächtigkeit
- einschließlich zwischengelagerter mineralischer Schichten
und Mudden
- auch Flächen mit oberflächennah anstehenden organischen
Mudden sind Moore
Hydrogenetische Moortypen je nach Speisung des Wassers:
- Hochmoore
- Niedermoore (z.B. Versumpfungs-, VerlandungsDurchströmungsmoore)
23
3. Klassifikation der Moore
Bodenkundliche Kartieranleitung (2005)
Abteilung MOORE
„Böden aus Torfen (≥30 Masse-% org. Substanz) von ≥ 3 dm Mächtigkeit
(einschließlich zwischengelagerter mineralischer Schichten und Mudden
mit einem Flächenanteil von weniger als 30 %).
Die Moore bilden eine selbständige bodensystematische Abteilung, weil,
wie bei keinem anderen Boden, mit ihrer Bildung das Ausgangsmaterial
zugleich entsteht. Böden mit an der Oberfläche liegenden H-Horizonten
von 1 - < 3 dm Mächtigkeit werden zum Typ Moorgley bzw. zu einem
Abweichungssubtyp des Stagnogleys gestellt.
Böden mit an der Oberfläche liegenden H-Horizonten von < 1 dm
Mächtigkeit werden als Humusform genannt. Sie bilden Varietäten der
entsprechenden unterlagernden Böden (z.B. Nassgley).“
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3. Klassifikation der Moore
- Torfe entstehen in wassergesättigtem Milieu durch Anhäufung
unvollständig zersetzten Pflanzenmaterials
- enthalten wechselnde Anteile von Huminstoffen (wenige bis fast 100 %)
- daneben sind in der Regel auch originäre, oft noch bestimmten
Pflanzenarten zuzuordnende Pflanzenreste vorhanden
- in sehr stark zersetzten (humifizierten) Torfen können diese nicht (mehr)
vorhanden sein, in schwach zersetzten machen sie dagegen einen
hohen Anteil der gesamten Torfmasse aus
Kenntnis der Torfart informiert über:
- Bildungsbedingungen („Blick zurück“)
- pH-Wert, N-Gehalt; Porosität; Geschwindigkeit Wasserbewegung,
- Standfestigkeit
- Potential Gasfreisetzung
- Nutzbarkeit; Renaturierbarkeit
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3. Klassifikation der Moore
Bodenkundliche Torfartengruppen:
- es werden Torfe zusammengefasst, die sich durch ähnliche
bodenkundlich-chemische Eigenschaften auszeichnen (v.a. Basen-und
pH-Verhältnisse, diese jedoch im primären, nicht durch spätere
Prozesse oder Eingriffe veränderten Zustand).
Niedermoortorfe:
- sind durch Pflanzenreste gekennzeichnet, die auf nährstoff- und
basenreiche, teilweise sogar carbonatreiche Standorte hinweisen
- es können auch nährstoffanspruchslosere „Nichthochmoorpflanzen“,
niemals jedoch Hochmoorpflanzen vertreten sein
- typische Pflanzenreste von Niedermoortorfen: Erle, Weidenarten,
Schilfrohr, Schneidried, Sumpffarn
- dazu kommen noch einige kaum im Gelände ansprechbare
Laubmoosarten sowie Fieberklee, Schachtelhalm
26
3. Klassifikation der Moore
27
3. Klassifikation der Moore
Zersetzungsgrad (Humositätsgrad):
- Gliederungsschema der Torfe
- im Gelände mit der Handquetschmethode nach v. POST:
„Der Zersetzungsgrad der nicht pedogen veränderten Torfe ist
durch visuelle Einschätzung und bei feuchten Torfen durch die
Handquetschprobe zu ermitteln und nach Tabelle 12 auszuweisen.
Bei der Handquetschprobe ist ein etwa hühnereigroßes Stück
grubenfrischen Torfes in der Hand zu pressen und dabei die Farbe des
austretenden Wassers und die Menge des zwischen den Fingern
hindurchgehenden Torfes zu bestimmen.“ (aus KA5, 2005)
28
3. Klassifikation der Moore
C/NVerhältnis
50
nährstoffarm
(oligotroph)
33
mäßig
nährstoffarm
(mesotroph)
20
SauerArmmoor
nährstoffarm/oligotrophsaures Moor,
Torfmoosmoor
SauerZwischenmoor
mäßig
nährstoffarm/mesotrophsaures Moor,
Torfmoosmoor
BasenZwischenmoor
KalkZwischenmoor
mäßig
mäßig
nährstoffarmnährstoffarmkalkhaltig,
basenreich,
Braunmoosmoor Braunmoosmoor
Reichmoor
Synonyme:
nährstoffreiches
Moor, eutrophes
Moor
nährstoffreich
(eutroph)
10
2,0
4,8
sauer
basenreich
(subneutral)
6,4
8,0
kalkhaltig
(alkalisch)
pH-Wert
(in KCl)
29
3. Klassifikation der Moore
30
3. Klassifikation der Moore - Torfe
Radizellen-(Seggen-)torf mit Zersetzungsgrad 3-4
31
3. Klassifikation der Moore - Torfe
Nuthe-Nieplitz-Niederung; Schilftorf, Zersetzungsgrad
5-6 (Foto: L. Landgraf 1996)
32
3. Klassifikation der Moore - Torfe
Nuthe-Nieplitz-Niederung; Wollgrastorf, Kesselmoor am Baa-See
(Foto: L. Landgraf 1996)
33
3. Klassifikation der Moore - Mudden
Mudden sind organische oder mit organischer Substanz durchsetzte
limnische Sedimente
Je nach Zusammensetzung werden unterschieden:
organische Mudden: ≥ 30 Masse-% organische Substanz
organo-mineralische Mudden: 5 bis < 30 Masse-% organische Substanz
34
4. Landnutzung und Moore
Moormelioration 1920 im Drömling
(Quelle: NP-Verwaltung Drömling)
Milchader Berlin –Moormelioration im
Rhinluch 1960
(Quelle: Brandenb. Landeshauptarchiv)
35
4. Landnutzung und Moore
36
4. Landnutzung und Moore
Flächennutzung und Moorzustand in BB (Landgraf 2007)
37
4. Landnutzung und Moore
5-10 cm
10-40 cm
60-80 cm
Naturnah
Leichte Dränung
oder Trockenheit
Starke
Dränung
5-10 cm
< 0 cm
Wiedervernässung Wiedervernässung
(Anstau)
(Überstau)
(nach Droesler et al. 2008, Tiemeyer 2011)
38
4. Landnutzung und Moore
Bodenphysikalische Kennwerte
39
4. Landnutzung und Moore
Grundwasser erfülltes Moor
40
4. Landnutzung und Moore
Grundwasserabsenkung und Verlust des Auftriebes
41
4. Landnutzung und Moore
Schrumpfung;
42
4. Landnutzung und Moore
Bildung einer Stauschicht im Oberboden
43
4. Landnutzung und Moore
Stauschicht im Oberboden verhindert Infiltration
44
4. Landnutzung und Moore
Stauschicht im Oberboden verhindert kapillare Nachlieferung
45
4. Landnutzung und Moore
Bei starker Austrocknung: hydrophober Oberboden
46
4. Landnutzung und Moore
Schema zu Moorsackung
und Torfschwund
(Illner et al. 1980)
Begriffe:
Sackung//Setzung//Moorschwund
Höhenverlust
47
4. Landnutzung und Moore
Oxidativer Höhenverlust:
Oberes Rhinluch
(Brandenburg)
Jährlicher Torfschwund in
Niedermooren bei Ackernutzung in Abhängigkeit vom
Klima (Eggelsmann 1976)
48
4. Landnutzung und Moore
Moorschwund von 0,8 m; 10 Jahre nach Komplexmelioration
(Große Rosin am Kummerower See) (Foto: Succow 1978)
49
4. Landnutzung und Moore
Durch Moorschwund freigelegter Findling auf IntensivGrünland im Randow-Welse-Bruch (Foto: Wallor 2010)
50
4. Landnutzung und Moore
Torfschwund in Moorböden unter verschiedenen Bedingungen
(Eggelsmann 1990)
51
4. Landnutzung und Moore
„Moorschwund“ in Abhängigkeit der Nutzungsintensität unter
Brandenburger Bedingungen: 0,5 bis 2,5 cm/Jahr
52
4. Landnutzung und Moore
Szenario: Moorbodenschwund 1970 bis 2070 im Rhinluch
bei gleichbleibender Nutzung und gleichbleibenden Wasserständen
(Lehrkamp 2005)
53
4. Landnutzung und Moore
0,5 – 3 cm Moorschwund pro Jahr bei
Entwässerung und Landnutzung
bis zu 45 t CO2-Äquivalente ha-1 Jahr-1
Freisetzung
40% des Anteils der THG-Emissionen
aus Landwirtschaft und Landnutzung:
aus entwässerten Mooren
(in M-V und BB höhere Belastung aus entwässerten
Mooren als aus Industrie und Verkehr)
54
4. Landnutzung und Moore
Pedogenetische Prozesse auf Moorböden
55
4. Landnutzung und Moore
56
(Succow & Joosten 2001)
4. Landnutzung und Moore
Bodenhorizonte entwässerter Moore
nHm: Torfvermulmungshorizont
Oberbodenhorizont stark entwässerter Moore mit durch sekundäre aerobe
Zersetzung entstandenem Gefüge (“Einzelkorn“); degradierter Torf mit hohem
Benetzungswiderstand; trocken körnig und pulvrig-staubig;
naß körnig-schmierig; Farbe schwarz
nHv: Torfvererdungshorizont
Oberbodenhorizont mäßig entwässerter Moore; durch sekundäre aerobe
Zersetzung torfspezifisch „gekrümelt“; auch trocken kaum pulvrig-staubig,
naß schmierig; Farbe dunkelbraun bis braun-schwarz
nHa: Torfbröckelhorizont (Aggregate)
Unterbodenhorizont mit Aggregierungsgefüge infolge Schrumpfung/
Quellung und teilweise aerober Zersetzung; Gefügekörper zum Oberboden hin
kleiner werdend; mit deutlich stumpf-glänzenden Belägen; gegenüber dem
Untergrund deutlich dunkler; teilweise noch Torfart und ZG erkennbar
nHt: Torfschrumpfungshorizont
zum Untergrund vermittelnder Unterbodenhorizont; durch Schrumpfung und
gehemmte Zersetzung grob gegliedertes Säulen-/Kohärentgefüge ohne
horizontale Bruchlinie zum pedogen unverändertes Torf; Torfart und ZG meist
57
noch ansprechbar
4. Landnutzung und Moore
nHm
Degradiertes stark
entwässertes Niedermoor
über Kalkmudde; GW-Stand
> 150 cm u. GOK;
Bodensubtyp: Mursch
(Mulm)
nHa
reFor
58
4. Landnutzung und Moore
Oberes Rhinluch (BB);
Vermulmter Oberboden
über Kalkmudde
Gartzer-Bruch (BB);
Torfbröckelhorizont
unter einem vererdeten
Oberboden
Nuthe-Nieplitz-Niedermoor (BB); vererdeter
Oberboden eines mächtigen Niedermoores
59
(Zeitz 2004)
4. Landnutzung und Moore
Durch Austrocknung entstandene Bröckel im Unterbodenhorizont
(nHa-Horizont nach KA5)
60
4. Landnutzung und Moore
Vermulmter Oberboden mit „Einzelkorn-Gefüge“
61
4. Landnutzung und Moore
Moormächtigkeit und Höhennivellement eines Transektes im
Versumpfungsmoor Oberes Rhinluch (Zeitz 2001)
62
4. Landnutzung und Moore
63
4. Landnutzung und Moore
64
4. Landnutzung und Moore
Organischer CSpeicher in Böden
von BB für drei
verschiedene
Mächtigkeiten:
1.) 0 – 0,3 m
2.) 0 – 1,0 m
3.) 0 – 2,0 m
65
5. Waldmoorschutz
Moorschutzprogramme im Überblick (Auswahl):
• NS: schon 1981; Hochmoorschutz; Konflikt TorfabbauNaturschutz
• M-V: 2000 und 2009; Niedermoorschutz; Focus: Klima
• SH: 2002; Niedermoorschutz; Focus: Wasser
• BY: 2003; Hoch- und Niedermoorschutz; kein Focus
• BB: 2004; Waldmoorschutz
• BB: 2006; Moorschutzrahmenplan; Focus: Prioritätenliste;
Braunmoosmoore
• BB: 2013; Entwurf „ProMoor – Programm zum Schutz und zur
Nutzung der Moore“;
66
5. Waldmoorschutz
Was sind eigentlich Waldmoore?
Waldmoore sind alle mit dem Wald verbundenen
gehölzbestandenen und gehölzfreien Moore.
67
5. Waldmoorschutz
Warum sind Waldmoore schützenswert?
Deutschlandweit finden sich die größten Moordichten in
den nördlichen und südlichen Bundesländern
Brandenburg ist das drittreichste Moorbundesland
8% der Landesfläche (~220.000 ha) sind durch
Moorböden eingenommen
~ 38.000 ha Moorfläche im Wald (LANDGRAF 2005)
Ein Großteil der intakten Moore ist in den Wäldern zu finden!
68
5. Waldmoorschutz
Warum sind Waldmoore schützenswert?
Als naturnahe Moore nach BNatSchG geschützte Biotope
Häufig Lebensraumtypen, die den Bestimmungen des
Anhang I der FFH-Richtlinie unterliegen
Eingebettet in internationale Ordnungsrahmen und
Programme (z.B. EU-WRRL, Ramsar- und Berner
Konvention)
Die landschaftsbelastenden Eigenschaften entwässerter
Moore kollidieren zudem mit den Vorgaben im
BBodSchG oder WHG
69
5. Waldmoorschutz
Verbreitung von (Wald)mooren in der BB Landschaft
70
5. Waldmoorschutz
Verbreitung von (Wald)mooren in der BB Landschaft
Grund- und Endmoränen
Häufig hohe Dichte von kleinflächigen
Versumpfungs-, Kessel-, Verlandungs-,
Quell- und „Kleinstmooren“
Sander und Altmoränen
Insbesondere großflächige
Versumpfungs-, Durchströmungs- und
Verlandungsmoore
71
5. Waldmoorschutz
Waldmoore sind gegenüber „Offenland-Mooren“
• Häufig in einem naturnäheren Zustand
• Begünstigt durch ein naturnahes Umfeld
• Zumeist kleinflächiger ausgebildet
• Weniger nutzungsbeansprucht
dennoch: WASSERMANGEL
72
5. Waldmoorschutz
Wassermangel in Waldmooren
• Entwässerungssysteme
• Großflächige Grundwasserabsenkungen
• Naturferne Waldbestockungen im Einzugsgebiet
73
5. Waldmoorschutz
Ziel des Schutzprogrammes:
Abflussreduzierung
Waldumbau im Einzugsgebiet
Hiebsmaßnahmen
Keine GW-Neubildung unter mittelalten Durch Waldumbau sind in Brandenburg
die höchsten Sickerwassergewinne zu
Kiefernforsten
erzielen
74
5. Waldmoorschutz
Wasserhaushalt von Kiefern- und Buchenbeständen
unterschiedlicher Wuchsstadien
(620 mm/a, Sandbraunerde; verändert nach ANDERS et al. 1999)
No = 620 mm
Himbeer-Drahtschmielen-Kiefernforst
440
180
Jungwuchs
544
620
76
620
0
83
28
Stangenholz
schwach
stark
Dickung
537
Baumholz
Schattenblumen-Buchenforst
352
446
268
Jungwuchs
174
Dickung
Freiland-Niederschlag (No)
482
491
129
138
Stangenholz
schwach
Baumholz
Gesamtverdunstung (V)
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5. Waldmoorschutz
Auswirkungen von Wassermangel in Waldmooren
• Trend zur Austrocknung, Moorsackung und Eutrophierung
• Zunehmende Bewaldung primär offener Moorstandorte
• Verschärfung der aktuellen Situation durch besorgniserregende
Klimaszenarien für Nordostdeutschland
76
5. Waldmoorschutz
Auswirkungen von Wassermangel in Waldmooren
(www.dss-wamos.de)
77
5. Waldmoorschutz
Renaturierungsmaßnahmen in Waldmooren
(www.dss-wamos.de)
78
5. Waldmoorschutz
Renaturierungsmaßnahmen in Waldmooren
(www.dss-wamos.de)
79
5. Waldmoorschutz
Renaturierungsmaßnahmen in Waldmooren
(www.dss-wamos.de)
80
5. Waldmoorschutz
Renaturierungsmaßnahmen in Waldmooren
• Bewertung mittels einer 3 stufigen Skalierung (Erfolgsgrad)
• Entscheidungsrelevantes Kriterium war die Entwicklung des
Moorwasserstandes (räumlich / zeitlich) im Jahr 2006
(www.dss-wamos.de)
81
5. Waldmoorschutz
Renaturierungsmaßnahmen in Waldmooren
(www.dss-wamos.de)
82
5. Waldmoorschutz
Renaturierung eines entwässerten Kesselmoores:
Großes Postluch
Art der Maßnahme: Bau eines Staues in einem Graben
Initiator der Maßnahme: UNB Ostprignitz-Ruppin
Projektleiter: UNB Ostprignitz-Ruppin
Durchführung:
- Erstellung eines Gutachtens
- Ausbringung von Erdmaterial vor eine vorhandene Steinschwelle mit dem
Ziel der partiellen Grabenverfüllung
Ergebnisse:
- deutliche Reduzierung des oberirdischen Abflusses
- Grundwasserstände auch im Sommer großflächig über Geländeoberkante
- in Abhängigkeit der Trophieverhältnisse Etablierung moortpischer
Vegetation; teilweise Absterben der Moorbirken
83
5. Waldmoorschutz
Renaturierung eines entwässerten Kesselmoores:
Großes Postluch
„Grüne Torfmoos - Schlenke“ mit
Sphagnum recurvum im oligotrophen
Bereich
Gemeiner Wasserschlauch (Utricularia
vulgaris) im eutrophen Bereich
(Fotos: Landgraf)
84
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
Evelyn Wallor
ZALF e.V. Müncheberg/ Humboldt Universität Berlin

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