Boden- und wasserchemische Veränderungen in degradierten Torfmoosmooren und Möglichkeiten ihrer Restaurierung unter Naturschutzaspekten – dargestellt am Beispiel Berliner Moore
Alterations of soil and water chemistry in degraded Sphagnum fens of the Berlin area, and options of their restoration under the aspect of nature conservation
Creators: name: Zak, Dominik
name: Steffenhagen, Peggy
name: Gelbrecht, Jörg
Publisher: name: FID GEO
Year: 2009

description: Abstract: Sphagnum fens of the north-eastern lowlands of Germany are mostly small-area and are of importance for nature conservation due to a specialised flora and fauna. But nearly all fens are endangered due to lowering of the groundwater table in their catchments. In contrast to the well documented changes of the flora and fauna knowledge on changes of chemical peat characteristics due to long-term desiccation of the fen types is poor. Furthermore, it is nearly unknown, whether peat mineralization will contribute to a risk enhancement of phosphorus release in case of fen rewetting as a restoration measure. Therefore, we investigated pore water chemistry of degraded Berlin Sphagnum fens with changing groundwater tables by means of the dialysis method. Additionally, a newly developed sequential chemical extraction procedure was applied to estimate the risk of phosphorus release after fen rewetting. Our results showed that nutrient pore water concentrations (P, N) of degraded fens with changing groundwater table are strongly enhanced compared with pristine fens (NE-Germany, NW Poland). Furthermore, in the upper soil layer with very decomposed peat large amounts of redox-sensible bound phosphorus had been accumulated. In case of long-term rewetting this phosphorus can be released due to anoxic conditions resulting in eutrophication of the originally oligotrophic-acid fens. Therefore, we suggest following management measures to protect and improve flora and fauna typically for Sphagnum fens: (1) Restoration of the hydrology of the fen drainage basin being the most important step, (2) partial removal of shrubs and small trees, and mowing in case of reed succession to support the reoligotrophication, and (3) top soil removal in those parts of the Sphagnum fen which consist of very decomposed peat in the upper soil to reduce the risk of P release after rewetting.
description: Zusammenfassung: Die meist kleinflächigen Torfmoosmoore des nordostdeutschen Tieflandes besitzen einen hohen naturschutzfachlichen Wert und wurden meist als Naturschutzgebiete ausgewiesen. Sie sind aber durch großflächige Grundwasserabsenkungen stark gefährdet. Im Gegensatz zu den gut dokumentierten Veränderungen der Flora und Fauna der Moore gibt es nur lückenhafte Kenntnisse darüber, wie sich langjährige Wasserdefizite auf die chemischen Eigenschaften der Torfe ausgewirkt haben. Auch ist noch weitgehend unbekannt, ob die lang anhaltende Torfmineralisierung im Falle einer dauerhaften Wiedervernässung zu einem erhöhten Risiko der Nährstofffreisetzung, insbesondere von Phosphor (P), beiträgt. Für die Beantwortung dieser Fragen wurden Porenwasseruntersuchungen mittels Dialysesammlertechnik in den wechselfeuchten Berliner Mooren durchgeführt und ein neues sequentielles chemisches Extraktionsverfahren zur Bestimmung des P-Freisetzungspotenzials in Torfen angewendet. Es ließ sich zeigen, dass die Nährstoffkonzentrationen im Porenwasser im Vergleich zu naturnahen Referenzmooren deutlich höher waren und eine erhebliche Anreicherung von redox-empfindlich gebundenem P in den stark zersetzten oberen Torfschichten stattgefunden hat. Im Falle einer dauerhaften Wiedervernässung wird dieser P freigesetzt und führt zu einer zusätzlichen Eutrophierung der ursprünglich oligotroph-sauren Moore. Für den Erhalt bzw. die Förderung torfmoosmoortypischer Floren- und Faunenelemente wird bei der Revitalisierung degradierter Torfmoosmoore deshalb folgendes Management vorgeschlagen: (1) Wiederherstellung der ursprünglichen hydrologischen Bedingungen, (2) zeitgleiche partielle Gehölzentfernung und im Falle des Auftretens von Röhrichten Pflegemahd mit dem Ziel des Nährstoffentzuges und (3) Entfernung der stark zersetzten oberen Torfschicht („Flachabtorfung“) in besonders stark gestörten Moorbereichen zur Verhinderung der Nährstofffreisetzung nach der Wiedervernässung.
description: DFG, SUB Göttingen, DGMT
description: research