Klimaschutz durch Moorschutz- Potenziale, Synergien und Konflikte

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1 Klimaschutz durch Moorschutz- Potenziale, Synergien und Konflikte 8. Vilmer Sommerakademie: Natur schützen im Klimawandel Juli 2008 Dr. Matthias Drösler TUM-VegÖk

2 Matthias Drösler

3 Übersicht Moore und Treibhausgase Europäische Übersicht Beispiele für Renaturierungen Risiken für hohe Emissionen nach Renaturierung Synergien Moorschutz Klimaschutz Konflikte Moorschutz Klimaschutz

4 Moornutzungsstrategien Hintergrund bis zu 550 Milliarden Tonnen C in Mooren entsprechen: ca. 30 % des Bodenkohlenstoffs weltweit, ca. 70 % des atmosphärischen CO 2 -C nur 3 % der Erdoberfläche

5 Moore EU-25: 7% Moorfläche ~4% gedränt (>60% der Moorfläche) Montanarella et al. Mires & Peat 2006

6 Für das Klima von Bedeutung: nicht C-Speicher sondern klimarelevante Spurengase CO 2 -release Respiration CO 2 -balance NEE CO 2 -uptake GPP CH 4 - N 2 O- emission

7 CARBOEUROPE Peatland GHG Synthesis Klimarelevanz des Gasaustausches (GWP 100) 1kg CO 2 -C = 1 kg C-Äquivalent 1 kg CH 4 -C = 7.6 kg C-Äquivalente 1 kg N 2 O-N = 133 kg C-Äquivalente

8 Greenhouse gases in Soil profile peatlands Consumption Production Soil surface Background & Relevance Aerobic Capillary fringe Anaerobic CH 4 N 2 O CO 2 Water table Relative gas fluxes different scales per gas!

9 Greenhouse gases in peatlands CH 4 N 2 O CO 2 Relative gas fluxes different scales per gas! Source Sink Water table Natural peatland Drained peatland Water table

10 Von den 43 europäischen Ländern sind die 10 größten Emittenten mit Gg CO 2 -C Äquivalente für 90% der gesamten europäischen Spurengas-Emissionen aus Mooren verantwortlich Deutschland 7. in EU-Moorfläche aber 2. in Klimabelastung durch Moore Russia European 42% Sweden 8% Ukraine 4% Belarus 11% Finland 3% Germany 14% Poland 8% Iceland 2% Ireland 2% Norway 6%

11 CARBOEUROPE Peatland GHG Synthesis EU HM und NM: Klimarelevanz (GWP100) 600 RESTORATION? DRAINAGE g C equiv. m -2 a -1 Wald gedränt Grasland Acker Torfstich aufgelassen renaturiert naturnah

12 Spurengasaustausch in deutschen Mooren Gesamt-Kohlenstoff in dt. Mooren ca Mio. t C (NIR 2004 und weitere Abschätzungen) Schätzungen der gesamten Treibhausgasbilanz deutscher Moore gehen von ca. 12 Mio. t C-Äquiv. a -1 (Freibauer et al., in Vorb.) bzw. einer Untergrenze von 6.3 Mio t C-Äquiv. a -1 (Byrne et al., 2004) aus. Die anthropogenen Treibhausgasemissionen aus Mooren entsprechen % der deutschen Gesamtemissionen und sind damit eine Hauptquelle Mindestens die Hälfte der Mooremissionen ist vermeidbar.

13 Hochmoor-Renaturierung Naturschutz: Vegetation als Indikator vernässt original

14 Spurengasflüsse Kendlmühlfilze (Hochmoor) 1999/2000

15 Kohlenstoffbilanz versus Klimawirkung Quelle CO 2 + CH 4 + N 2 O [g C-Äqu. m -2 a Klimaentlastung Natürlich C-Senke Gedränt Renaturiert Hochmoor KMF Hochmoor Schweden Senke C Bilanz [g C m -2 a -1 ] Source Natürlichkeit Drösler 2005

16 Standorte Donauried: Standorte

17 Donauried: Standorte Wiedervernässt 1. Carex disticha / Typha (geschnitten) 2. Carex paniculata ungeschnitten 3. Carex acuta alle 2 Jahre geschnitten Gedränt 4. Karotte Dämme 5. Grünland 2x jährlich gemäht Standorte

18 Vorläuferstudie Donauried (Niedermoor) g CH4-C m -2 a g C m -2 a mg N2O-N m-2 a Site R1: Carex disticha / Typha Site R2: Carex paniculata Site R3: Carex acuta Site D1: Karotten Site D2: Grasland -50

19 Drösler et al. in prep. Vorläuferstudien Donauried, Benediktbeuern GWP-Bilanz: g C equiv. m -2 a Klimaenlastung D2 D3 D1 C-Bilanz vs. GWP-Bilanz Kohlenstoffsenke D5 D4 Donauried: D1: Carex disticha/ Typha D2: C. paniculata D3: C. acuta D4: Karotten D5: Grasland (2 Schnitte, min. gedüngt) C-Bilanz: g C m -2 a -1

20 The CH 4 trade-off: Flooded Measurements C. disticha / Typha C. paniculata C. acuta Carrot Grass µg CH4-C m -2 s Donauried study Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan 2005 High CH 4 when flooded & warm Immediate response to flooding

21 Spurengasflüsse Benediktbeuern (Niedermoor) 2006 TUM-VegÖk, Freising Drösler et al. Klosterland Benediktbeuern Luftbildaufnahme vom MPI-Biogeochemie, Jena Freibauer et al.

22 Messflächen im Klosterland, Benediktbeuern (2006) Sto 4: Seggen (Ufer, renaturiert) Sto 5: Seggen (Böschung, renaturiert) Sto 6: Brache Sto 7: renaturierte Wiese (einschürig, ohne Düngung) Sto 1: einschürige Futterwiese (Pferdeheu) Sto 2: 2-3 schürige Wirtschaftswiese (gedüngt) Sto 3: Streuwiese (Pflegeschnitt)

23 GWP-Bilanz: g C equiv. m -2 a Klimaenlastung D2 Vorläuferstudien Donauried, Benediktbeuern D3 B3 C-Bilanz vs. GWP-Bilanz Kohlenstoffsenke D5 D1 B7 B6 B4 D4 B C-Bilanz: g C m -2 a -1 Donauried: D1: Carex disticha/ Typha D2: C. paniculata D3: C. acuta D4: Karotten D5: Grasland (2 Schnittte) Benediktbeuern: B1: Grasland (3 Schnitte) B3: Kalkkleinseggenried/ Streuwiese B4: C. acutiformis B6: NM-Brache B7: ext. Grasland (1 Schnitt) Drösler et al. in prep.

24 CH 4 -Risiken CH4 Freising CH4 Benediktbeuern CH4 Donauried mg C-equ m -2 h Water table [cm]

25 N 2 O Risiken N2O Freising N2O Benediktbeuern N2O Donauried mg C-equ m -2 h Water table [cm]

26 Moorschutz = Klimaschutz? Source 1200 Mitigation priorities GHGs [g C-equ. m -2 yr -1 ] Sink C balance [g C m -2 yr -1 ] Naturalness Hochmoore Niedermoore Source Drösler 2005; Freibauer et al. in prep.; Drösler, Freibauer et al. in prep.

27 Synergien Wasserhaushalt Biodiversität

28 Synergien Wasser- Haushalt: Wasserhaltefähigkeit von Hochmoor steigt über - degradiert, - renaturiert zu - naturnah Gedränt Naturnah (Drösler 2005)

29 Vorläuferstudie Kendlmühlfilze (Hochmoor) Species number vs. GWP-Balance KMF Rank 3 Eqn 1 y=a+bx r^2= DF Adj r^2= FitStdErr= Fstat= Biodiversität a= vs. GWP-Bilanz b= r 2 =0.65 p<0.05 Species number GWP-Balance [g C-eq. m-2 a-1] Drösler in prep.

30 Konflikte Landwirtschaft Forstwirtschaft Bioenergie Naturschutz Dadurch wird theoretisch mögliches Potenzial auf sozial realistisches Potenzial reduziert

31 Moornutzungsstrategien Nachwachsende Rohstoffe auf Mooren Grünland zur energetischen Nutzung? Unterschied der Effekte von nachwachsenden Rohstoffen auf organischen und mineralischen Böden? Flächenkonkurrenz Weiterbewirtschaftung von Grenzertragsstandorten Nutzung des Aufwuchses von Pflegeflächen Alternativen: Salix, Sphagnen, Paludikultur

32 Seggenrieder Je mehr Seggen, desto mehr CH 4. Je mehr Sphagnen, desto weniger CH 4. Wasserspiegel Aerenchym-Blätter Drösler 2005

33 Beispiel: Artenhilfsprogramm in Bayern: Zwerglibelle (Nehalennia speciosa) Natürlicher Lebensraum: Schlenken und Randlagg Nur kleinflächig Überstau! Leitbild für Renaturierung Großflächiger Überstau: Methan-Problem!

34 Ausblick Forschungsbedarf: Emissionsinventar (Moor- und Anmoorflächen) : - Datengrundlagen für Aktivitätsdaten verbessern - Emissionsfaktoren insbesondere für Acker, Wald, Renaturierung aber auch weitere extensive Grünlandtypen und naturnahe Referenzzustände - Regionalisierung der Emissionsfaktoren über Modellbildung BMBF-Projekt und zukünftiges vti-projekt Mitigation: - Prüfung der Klimaentlastungswirkung durch potenzielle Nutzungsalternativen (z.b. Erlen-, Schilf-, Sphagnenkultur) BMBF-Projekt und zukünftiges vti-projekt - Klimaeffekte von NAWAROS für Biomasse auf Mooren - Synergien und Konflikte zwischen Biodiversität und Klimaschutz BfN? Adaptation: - Anpassung von Moorökosystemen an den Klimawandel: Empfindlichkeit Ökologischer Serviceleitungen in Bayern evtl. Klip2020 (geplant) - Synergien und Konflikte zwischen Biodiversität und Klimaschutz BfN?

35 Moornutzungsstrategien erw. Ergebnisse verbesserte Datenbasis der GHG-Flüsse (durch Messung und Modellierung) in einem weiten Spektrum an Moornutzungen verbesserte Einschätzung der Klimaentlastung durch Nutzungsveränderungen verbesserte Methoden der Hochskalierung mit Ausblick auf Inventar Ermittlung der betriebswirtschaftlichen und volkswirtschaftlichen Effekte von auf Klimaschutz ausgelegten Moornutzungsstrategien Abschätzung des Umsetzungspotenzials und der Gesamteinsparungseffekte

36 Moore und Treibhausgase Schlussfolgerungen Gedränte Moore sind Hotspots für Treibhausgase Klimaschutz: Hochmoore JA, Niedermoore: KONTROLLE! Synergien Wasserpuffer Artenschutz Konflikte Nutzung: Niedermoore sind hochproduktive Standorte! Z.T. Artenschutz Alternative Nutzungen, Ausgleichszahlungen Landnutzer in der Planung mitnehmen!