Einfluss einer potenziellen Flachabtorfung auf den Nitratrückhalt und die Phosphorfreisetzung in wiedervernässten Niedermooren – dargestellt am Beispiel des Kleinen Landgrabentals (Mecklenburg-Vorpommern)
A study case to evaluate the potential influence of top-soil removal on nitrate removal and phosphorus release at rewetted fens in the Kleiner Landgraben valley (Mecklenburg-Vorpommern)
Creators: name: Zak, Dominik
name: Cabezas, Alvaro
name: Rudnick, Sebastian
name: Hallermann, Jan
name: Gelbrecht, Jörg
Publisher: name: FID GEO
Year: 2012

description: Abstract: Hydrological conditions at the Kleiner Landgraben Valley (Neubrandenburg, NE Germany) were planned to be modified as a part of the Mecklenburg-Vorpommern peatland conservation program. Before restoring hydrological conditions, extensive top-soil removal from drained fens was also scheduled. By doing so, phosphorus, ammonia and methane release from rewetted fens is pretended to be strongly reduced. Moreover, a marked nitrate export reduction is expected, what will decrease N fluxes into the Baltic Sea. Several field and laboratory experiments were performed in the period 2009-2012 in order to evaluate: a) the influence of agricultural activities in the catchment on nutrient load over the lowland fens and nutrient export from drained fens site; b) the groundwater fluctuation at drained fen, c) the phosphorus release potential from the upper peat layer, and d) the impact of top-soil removal on the level of phosphorus concentrations in the surface water of inundated peatlands. Such previous research served as a basis of a laboratory experiment aiming to investigate the influence of the degree of peat decomposition, temperature and N load over nitrate removal and phosphorus turnover. According to our results, nitrate is efficiently removed from highly degraded peat (up to 90 %), whereas phosphorus release decreased at increasing nitrate load and is negligible in less decomposed peat. Moreover, moderately decomposed peat was also observed to have a high nitrate removal potential. Our results provide useful insights for the management of rewetted fens, and can be applied in another agricultural watershed within the NE Germany glacial landscape.
description: Zusammenfassung: Im Rahmen des Moorschutzprogramms von Mecklenburg-Vorpommern war eine hydrologische Umgestaltung des Kleinen Landgrabentals bei Neubrandenburg geplant. Dazu waren auch großflächige Flachabtorfungen im entwässerten Moor vorgesehen. Diese Maßnahme sollte dazu beitragen, eine hohe Phosphor-, Ammonium- und Methan-Freisetzung nach einer Moorvernässung zu unterbinden. Gleichzeitig sollte eine deutliche Reduzierung der Nitratausträge aus dem Einzugsgebiet des Kleinen Landgrabens erfolgen, um letztlich die N-Belastung der Ostsee zu senken. Im Zeitraum 2009 bis 2012 wurden daher umfangreiche Freiland- und Laboruntersuchungen zu folgenden Themen durchgeführt: (a) Höhe der Nährstoffbelastung des Moores durch das landwirtschaftlich genutzte Einzugsgebiet und des Nährstoffaustrages aus dem entwässerten Moor, (b) Schwankungen der Grundwasserstände im Moor unter entwässerten Bedingungen, (c) Höhe des P-Freisetzungspotenzials im Oberboden und daraus resultierendes P-Austragsrisiko und (d) Einfluss einer Flachabtorfung auf die Höhe der P-Konzentrationen im Freiwasser überstauter Moore. Diese Ergebnisse waren Grundlage für Laborversuche zur Bestimmung der Nitratreduktion sowie der P-Dynamik in Abhängigkeit von Torfqualität, Temperatur und äußerer Nitratbelastung. Es konnte gezeigt werden, dass der Nitratrückhalt besonders hoch in den vererdeten Torfen ausfällt (bis zu 90 %), aber auch mäßig zersetzte Torfe wiesen noch ein großes Nitratrückhaltepotenzial auf. Gleichzeitig wurde in den vererdeten Torfen bei einer hohen Nitratbelastung die Phosphorfreisetzung stark herabgesetzt wobei die Phosphorfreisetzung in mittel zersetzten Torfen generell sehr gering ausfiel. Auf der Basis dieser Ergebnisse wurden konkrete Handlungsempfehlungen für die Wiedervernässungspraxis abgeleitet, die auf andere Regionen des pleistozän geprägten nordostdeutschen Tieflandes übertragbar sind.
description: DFG, SUB Göttingen, DGMT
description: research