Projekt 33305/01

Auswirkungen großflächiger Torfmooskultivierung nach Schwarztorf-Abbau auf Biodiversität und Treibhausgasfreisetzung

Projektdurchführung

Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Institut für Umweltplanung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Torfmooskultivierung gilt als eine neue, klimaschonende und nachhaltige Nutzungsmöglichkeit von landwirtschaftlich vorgenutzten Hochmoorstandorten oder ehemaligen Torfabbauflächen. Durch die Animpfung der Flächen mit Torfmoosen können potenzielle Lebensräume für die Flora und Fauna der Hochmoore geschaffen werden. Bei Erreichung der angestrebten naturnahen hydrologischen und somit torferhaltenden Bedingungen ist eine erhebliche Minderung der Emissionen von Treibhausgasen (THG) im Vergleich zu entwässerungsbasierten Nutzungen von Hochmoorstandorten möglich.

In dem Projekt wurde Torfmooskultivierung auf zwei stark zersetzten und industriell abgebauten Schwarztorfflächen erprobt. Die zentralen, übergeordneten Forschungsfragen des Projekts waren:
• Ist Torfmooskultivierung auch auf einer Schwarztorfschicht mit geringer Mächtigkeit möglich?
• Schaffen Torfmooskultivierungsflächen einen Lebensraum für die Flora und Fauna der Hochmoore?
• Wie verhält sich der THG-Austausch von Torfmooskultivierungsflächen und Bewässerungspoldern im Vergleich zu naturnahen Hochmooren?



Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Kultivierung von Torfmoosen wurde von 2015 bis 2019 auf zwei industriell abgebauten und stark zersetzten flachgründigen Schwarztorfflächen im Landkreis Emsland in Niedersachsen praktisch erprobt und wissenschaftlich begleitet.

Das Institut für Umweltplanung der Leibniz Universität Hannover hat das Wachstum der unterschiedlichen Torfmoosarten und die Eignung der Kultivierungsflächen als Lebensraum für charakteristische Tier- und Pflanzenarten der Hochmoore erfasst und bewertet. Die THG-Bilanz der Torfmoosproduktion wurde vom Thünen-Institut für Agrarklimaschutz aus Braunschweig untersucht. Dazu gehörte auch die Quantifizierung des Einflusses der Torfmoosernte auf die THG-Bilanz der naturnahen Entnahmeflächen sowie der Emissionen eines Bewässerungspolders.

Die Projektförderung erfolgte anteilig über die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) sowie das Niedersächsische Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Die Klasmann-Deilmann GmbH war verantwortlich für die Flächenbereitstellung, -einrichtung und das Flächenmanagement, d. h. vor allem für Bewässerung, Grüppen- und Flächenpflege.



Ergebnisse und Diskussion

Das Projekt konnte zeigen, dass eine Kultivierung von Torfmoosen auch auf gering mächtigen stark zersetzten Schwarztorfen möglich ist. Auf beiden Kultivierungsflächen haben sich die Torfmoose etabliert. Im Wachstum haben sich Unterschiede zwischen den Flächen gezeigt. Als Faktoren für ein positives Wachstum haben sich vor allem eine ausreichende Wasserverfügbarkeit, ein geeignetes Mikroklima und ausreichende Torfmächtigkeit herausgestellt. Insbesondere in der Initialphase ist eine stetige Bewässerung wichtig. Als Schutz vor Witterungseinflüssen hat sich eine Abdeckung mit Stroh bewährt, eine Abdeckung mit Vlies ist dagegen nicht empfehlenswert.

Die Biodiversität wurde nicht nur auf den Kultivierungsflächen, sondern auch auf zwei naturnahen Spenderflächen und zwei herkömmlichen Wiedervernässungsflächen erfasst. Auf den Kultivierungsflächen konnte sich eine hohe Anzahl an Pflanzenarten etablieren. Viele Arten wurden von den unterschiedlichen Spenderflächen übertragen. Zusätzlich sind auch Arten aus den Randbereichen eingewandert oder wurden mit der Strohabdeckung oder dem Bewässerungswasser eingetragen. Die Häufigkeit der nicht hochmoortypischen Arten war gering. Die Anzahl der hochmoortypischen Arten und der Rote-Liste Arten der Kultivierungsflächen war mit den naturnahen Referenzflächen vergleichbar, während die Artenvielfalt der Flora auf den herkömmlichen Wiedervernässungsflächen gering war.

Die Kultivierungsflächen konnten bereits nach zwei Jahren auch einigen Arten der Fauna einen (Teil-)Lebensraum bieten. Es konnten aus fast allen Artengruppen (Ausnahme Tagfalter) typische Hochmoorarten nachgewiesen werden. Bei den Vögeln scheinen die Flächen insbesondere für Bodenbrüter günstige Bedingungen zu bieten. Die Eignung von Kultivierungsflächen als Habitat für Amphibien und Libellen hängt vor allem von der Form der Bewässerung ab. Bisher wurden Exuvienfunde der Libellen sowie Laichballenfunde der Amphibien nur in den Gruppen erbracht. Die geringe Anzahl nachgewiesener Tagfalterarten ist vermutlich vor allem auf den fehlenden Windschutz auf den Flächen zurückzuführen. Bei den epigäischen Wirbellosen gehörten Spinnen (Aranae), Schnabelkerfe (Hemiptera) und Käfer (Coleoptera) zu den dominanten Ordnungen, wobei die Höhe der Torfmoose und der Gefäßpflanzen auf den Kultivierungsflächen einen signifikanten positiven Einfluss auf die Individuenzahl hatte.

Über einen Zeitraum von zwei Jahren wurde der Austausch der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) gemessen. Die Torfmooskultivierungsflächen, Bewässerungsflächen, Dämme und eine spätere (bisher geschätzte) Teilentnahme der Biomasse miteinbezogen ergaben sich in diesem Projekt mittlere THG-Emissionen von ~5 bis 10 t CO2-eq. ha-1 a-1. In diesen Zahlen spiegeln sich sowohl die herausfordernden hydrologischen Bedingungen des stark zersetzten Schwarztorfes als auch der außerordentlich warme und trockene Sommer 2018 wider. Der THG-Austausch wurde stark von der Wasserverfügbarkeit und von der Zusammensetzung und Entwicklung der Vegetation beeinflusst. Generell führten niedrige Grundwasserflurabstände zu höheren CO2-Emissionen, auf Flächen mit einem hohen Anteil an Gefäßpflanzen wurden auch bei niedrigen Grundwasserflurabständen höhere CH4-Emissionen gemessen und einzelne Flächen mit schwankenden Wasserständen und einer spärlichen Vegetation zeigten zeitweise stark erhöhte N2O-Flüsse. Die CH4-Emissionen des Bewässerungspolders waren niedriger als die der naturnahen Referenzfläche. Ein negativer Effekt der Ernte auf die THG-Bilanz wurde nur im ersten Messjahr festgestellt. Im Vergleich zu intensiv genutzten Hochmoorstandorten können in Abhängigkeit von Standorteigenschaften und Annahmen zur „Referenznutzung“ dennoch Einsparungen zwischen 10 und 40 t CO2-eq. ha-1 a-1 erreicht werden.



Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Ergebnisse des Projekts wurden bei zahlreichen Fachveranstaltungen durch die Projektteilnehmer vorgestellt. Am 20. August 2019 fand eine gemeinsame Abschlussveranstaltung an der Leibniz Universität Hannover statt. Mehrere Fachveröffentlichungen sind im Druck oder in Vorbereitung.


Fazit

Eine Kultivierung von Torfmoosen ist auch auf gering mächtigen stark zersetzten Schwarztorfen möglich. Unterschiede im Etablierungserfolg und Wachstum der Torfmoose haben gezeigt, wie wichtig die Rahmenbedingungen einer Torfmooskultivierungsfläche sind. Insbesondere eine ausreichende Torfmächtigkeit und ein geeignetes Mikroklima sind wichtige Faktoren für eine erfolgreiche Bewässerung. Aus Sicht des Artenschutzes bieten Torfmooskultivierungsflächen viele Chancen, da neue (Teil-)Lebensräume oder Trittsteinbiotope für häufig gefährdete und meist isoliert lebendende Moorarten geschaffen werden. Dennoch können und sollen sie naturnahe Flächen nicht ersetzen. Die herausfordernden hydrologischen Bedingungen auf Schwarztorf beeinflussen auch die THG-Emissionen, wobei dennoch ein erhebliches Einsparpotenzial im Vergleich zu landwirtschaftlich genutzten Hochmoorstandorten besteht.