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

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1 Prof. Dr. Vera Luthardt FB Landschaftsnutzung und Naturschutz FG Vegetationskunde & Pflanzenökologie Ökosystem Moor > Biologische Vielfalt - Moorschutz Klima < Ökosystemdienstleistungen von Mooren Brüssel, 06.März 2013 Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (FH) Friedrich-Ebert-Straße 28 D Eberswalde Prof. Dr. Max Mustermann HNE Eberswalde (FH) Modul Wirtschaftskreisläufe Seite 1

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? Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 2

3 Was sind Moore? Moore sind/waren wassergeprägte Lebensräume in denen Torf gebildet wird/wurde. Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 3

4 ein fossiles sekundäres Produkt der Verrottung Tollund man, Denmark 2400 J. alt Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 4 Quelle: H. Joosten

5 TORF Moore sind: Ökosysteme mit mindestens 3 dm mächtigen organischen Böden aus Resten torfbildender Pflanzen unter Wasserüberschuss gebildet (nach KA5) Organischer Boden:(FH)Trockenmasseanteil an organischer Substanz über 30% Vera Luthardt HNE Eberswalde Seite 5

6 Besonderheit naturnaher Moor- Ökosysteme Unterbrochener Kreislauf der Stoffe! CO 2 O 2 Unter den wassergesättigten Bedingungen wird die anfallende tote organische Substanz nur unvollständig zersetzt und als Torf konserviert. CH 4 Damit sind sie Fallen für CO2-C Pflanzen Torf C, N, P Dieser Prozess lief kontinuierlich ab seit Pflanzen existieren! Gravierender Unterschied zu allen anderen Ökosystemen mit kontinuierlichen Stoffkreisläufen!... In geringen Mengen NO 2 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 6

7 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt als Wasserspeicher (Hochwasserschutz) LUA 2005 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 7

8 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt bedeutende Wasserspeicher Kleinklimaregulatoren Foto: R. Meier-Uhlherr Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 8

9 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt bedeutende Wasserspeicher Kleinklimaregulatoren Torfbildung & Akkumulation von Kohlenstoff Kohlenstoff - Vorräte in Brandenburger Mooren: Torfbildung hier seit Abschmelzen des Eises der letzten Vereisung vor ca Jahren ca. 188 Mio. t org. C in Brandenburger Mooren gespeichert! Zeitz et al t Ladekapazität Waggons = Zuglänge von km (+Loks) = + gesamtes Schienennetz von Deutschland und Polen + 1,4 mal um die Erde Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 9

10 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt bedeutende Wasserspeicher Kleinklimaregulatoren Torfbildung & Akkumulation von Kohlenstoff 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) Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 10

11 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt bedeutende Wasserspeicher Kleinklimaregulatoren Torfbildung & Akkumulation von Kohlenstoff 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! Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 11

12 Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stabilisierende Elemente im Landschaftswasserhaushalt bedeutende Wasserspeicher Kleinklimaregulatoren Torfbildung & Akkumulation von Kohlenstoff Stoffsenken für Nähr- und Spurenelementen Lebensraum für hochspezialisierte Tier- und Pflanzenarten Spezifische Glieder der Biodiversität von Landschaften Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 12

13 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 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 13

14 Biodiversität: Artenvielfalt Laufkäfer:* insgesamt 339 Laufkäferarten in Brandenburg davon 90 Arten = 27% u.a. an den Lebensraum Moor gebunden z.b. Hochmoor- Grubenhalsläufer (Patrobus assimilis) Lebensraum: nährstoffarme Niedermoore und Kleinseggensümpfe Mindestlebensraumgröße: 10 ha Flugunfähig, d.h. einmal zerstörte Lebensräume können von der Art nicht wieder besiedelt werden. Foto von: Roy Anderson auf: * 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 Fachl. Beratung: Dipl.Ing. O. Brauner Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 14

15 4 Ebenen der Biodiversität: Moore in Brandenburg: Vielfalt der Ökosystemtypen Vielfalt von Lebensgemeinschaften 18 landschaftsökologische Moortypen in diversen Vegetationsausprägungen und Zonierungen allein 99 verschiedene Vegetationsformen Artenvielfalt genetische Vielfalt 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 weitgehend unbekannt Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 15

16 Ökosystemdienstleistungen naturnaher Moore Archive der Landschafts- und Vegetationsgeschichte Laacher See-Tuffband Horn eines Auerochsens aus dem Finowtal 1997 Foto: R. Meier-Uhlherr Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 16

17 Ökosystemdienstleistungen naturnaher Moore Archive der Landschafts- und Vegetationsgeschichte Prägende Elemente regionaler Landschaftsbilder Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 17

18 Ökosystemdienstleistungen naturnaher Moore Archive der Landschafts- und Vegetationsgeschichte Prägende Elemente regionaler Landschaftsbilder Foto Erlenbruch Grumsin Räume für Natur- und Landschaftserlebnis insbes. Ruhe Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 18

19 Ökosysteme auf Moorböden Entwässerte Moore Biomasseproduktion Zersetzung + Zersetzung des akkumulierten Torfes statt Akkumulation Abbau und Stofffreisetzung 10 cm Torfverlust sind vergleichbar mit 130 Kg (Düngemittel)/ha (Źak, mdl. Mitt. 07)! Quelle: Succow & Joosten 2001 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 19

20 Vergleich naturnaher und entwässerter Moore bezüglich des Stoffkreislaufes Naturnahe Moore Unterbrochener Kreislauf der Stoffe! Entwässerte Moore Enorme Beschleunigung der Stofffreisetzung CO 2 CO 2 O 2 O 2 N 2 O CH 4 Pflanzen Torf Torf C, N, P P, K, N - geringe Mengen von NO 2 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 20

21 Landwirtschaft auf Moor: Jährlicher Torfverlust in Abhängigkeit von der Nutzung: Grasland (extensiv) cm/a Grasland (intensiv) Ackerbau cm/a 2 cm/a Eine nachhaltige Nutzung im Sinne von Ressourcenerhalt entwässerter Moore ist nicht möglich! Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 21

22 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! Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 22

23 Moore Zustandsstadien Moorökosysteme (Moosrasen,,Riede, Röhrichte,Gebüsche, Bruchwald) - torfakkumulierend BRD: ca. 660 km 2 = 0,18 % L.fl. BB: ca. 30 km 2 = 0,1 % L.fl Ökosysteme auf Moorböden (Grünland, Acker, Forst, Gebüsche, Hochstaudenfluren) - torfzehrend BRD: ca km 2 = 5,1 % L.fl. BB: ca km 2 = 7,0 % L.fl. Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 23

24 Jährliche Emissionen aus entwässerten Mooren in Deutschland: 32 Mio. t CO 2 = 3 % der gesamten deutschen Emissionen Platz 9 auf der Welt- NEGATIV- Rangliste (absolut) Platz 3 nach China und Polen nach t/co2/jahr /km 2 Moorfläche Platz 2 nach Finnland in Europa (absolut) HÖLZEL 2010, SRU ,6 Mio. t Abschätzung der jährlichen C-Emissionen in Brandenburg Landgraf, 2010 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 24

25 Ökosystemleistungen (CICES Klassifikation n. Haines-Young & Potschin 2011) Ausgewählte Beispiele Naturnahe Moore Entwässerte, genutzte Moore Versorgungsleistungen Regulierungsleistungen Nahrungsmittel Rohstoffe + Agrarproduktion / + + Tierproduktion / Wildpflanzen, -tierprodukte + - Trinkwasser + - Pflanzenfasern: ( Holz, Hanf, Schilf) / + genetische Ressourcen + / Naturmedizin, Pharmazeutika + / Energie Brenn- und Treibstoffe aus Biomasse / + Erneuerbare Energie - abiotisch / / Regulierung Wasserreinigung, Nährstoffdeposition/-abbau von Abfallstoffen + 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 + + Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Tourismus ++ + Seite 25

26 Abhängigkeit der THG-Emmissionen von den Wasserständen Nach GEST: Treibhaus-Gas-Emissions-Standort-Typen - Modell (COUWENBERG et al und 2011, BARTHELMES et al. 2010, SPANGENBERG 2011) GW-Stand (cm u.fl.) Nutzung GWP (t CO 2 -eq / ha.a) > 0 Röhrichte 8, Nasswiesen, Riede, Röhrichte 3, Feuchtwiesen 12, Mässig feuchte Wiesen > 80 Frischwiesen > 24 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 26

27 Alternative Nutzungsoptionen wiedervernässter Moore Torfmoostorf Erlenholz Schilf für Bioenergie Fleisch für Feinschmecker Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 27

28 Verbundvorhaben des BMBF: VIP: Vorpommern Initiative Paludikultur ELAN: Entwicklung eines integrierten Landmanagements durch nachhaltige Wasser- und Stoffnutzung in Nordostdeutschland Entwicklung eines Entscheidungs- Unterstützungssystems für Landnutzer Standort: Wasserverfügbarkeit Standort: Boden Essentielle Betriebsrestriktionen Naturschutzfachliche Restriktionen Raumwiderstände Bewirtschaftungsoptionen Pfad A ohne KW Wasserwirtschaftliche Maßnahmen Pflanzenbauliche Maßnahmen Technische/technologische Voraussetzungen Pfad B mit KW Pfad n Wertschöpfungskette + Ökosystemdienstleistungen Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 28

29 Ökosystemleistungen (CICES Klassifikation n. Haines-Young & Potschin 2011) Versorgungsleistungen Regulierungsleistungen Nahrungsmittel Rohstoffe Ausgewählte Beispiele Wiedervernässte Moore ohne Nutzung Paludikultur + Agrarproduktion / / + Tierproduktion / + + Wildpflanzen, -tierprodukte ~ ~ Trinkwasser ~ ~ Pflanzenfasern: ( Holz, Hanf, Schilf) / ++ genetische Ressourcen ~ ~ Naturmedizin, Pharmazeutika ~ ~ Energie Brenn- und Treibstoffe aus Biomasse / ++ Erneuerbare Energie - abiotisch / / Regulierung Wasserreinigung, Nährstoffdeposition/-abbau ~ + + von Abfallstoffen + 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 + + Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Tourismus Seite 29

30 Moore Zustandsstadien Moorökosysteme (Moosrasen,,Riede, Röhrichte, Gebüsche, Bruchwald) - torfakkumulierend BRD: ca. 660 km 2 = 0,18 % L.fl. BB: ca. 30 km 2 = 0,1 % L.fl Ökosysteme auf Moorböden (Grünland, Acker, Forst, Gebüsche, Hochstaudenfluren) - torfzehrend BRD: ca km 2 = 5,1 % L.fl. BB: ca km 2 = 7,0 % L.fl. Wiedervernässte Ökosysteme in Entwicklung (Riede, Röhrichte, Bruchwald, Weidengebüsche, offene Wasserflächen) - Torfbilanz? - BRD:? BB: ca. 30 km 2 = 0,1 % L.fl. Wiedervernässung mit Nutzung (Riede, Röhrichte, Bruchwald, Weidengebüsche) - Torfbilanz? - BRD:? BB:? (Wasserbüffel) Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 30

31 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 Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 31

32 MOORE sind Lebensinseln! Vera Luthardt HNE Eberswalde (FH) Seite 32