Diplomarbeit Sonderfall Moor

Anna-Sophie Pfrommer und Marlis Schmidthaler, Schülerinnen der HLUW Yspertal, interessieren sich für Moore und den Klimawandel und schreiben in Kooperation mit dem UnterWasserReich – Naturpark Hochmoor Schrems eine Diplomarbeit zu diesem Thema.

Anna-Sophie Pfrommer und Marlis Schmidthaler, Schülerinnen der HLUW Yspertal, interessieren sich für Moore und den Klimawandel und schreiben in Kooperation mit dem UnterWasserReich – Naturpark Hochmoor Schrems eine Diplomarbeit zum Thema Wasser/Böden. Dabei untersuchen sie das komplexe Zusammenspiel zwischen Klimawandel und Moore.

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Ein Teil der Diplomarbeit ist bereits bei der derzeitigen Sonderausstellung „Das Klima im Wandel“ im UnterWasserReich Schrems zu besichtigen. Dabei wird die Kohlenstoffspeicherung von Torf verglichen mit forstwirtschaftlich oder landwirtschaftlich genutzten Böden dargestellt. Zusätzlich dazu wird der Kohlenstoffdioxidgehalt einiger heutzutage typischer Brennstoffe gezeigt. Ziel ist es den Unterschied im wahrsten Sinn des Wortes begreiflich zu machen, sowie die unterschiedlichen Mengen an gespeicherten Kohlenstoffdioxid in verschiedenen Brennstoffen zu visualisieren.

Anna-Sophie Pfrommer untersucht die Wasser- und Kohlenstoffspeicherkapazität von Torf sowie Wald-, Wiesen- und Ackerboden aus Schrems.

Moore entwickeln sich oft in Stufen: Zunächst entstehen nährstoffreiche Niedermoore. Mit der Zeit kann sich eine Torfschicht bilden, die den Kontakt zum Grundwasser verliert. So entstehen Übergangsmoore, die weniger Nährstoffe enthalten. Bei ausreichender Regenwasserzufuhr können diese sich zu nährstoffarmen Hochmooren weiterentwickeln. Bei diesem Übergang wird der Boden immer torfreicher, saurer und nährstoffärmer.

Werden Moore entwässert, dann sackt der Torf zusammen. In den Hohlräumen sammelt sich statt Wasser Luft. Dies führt zum biologischen Abbau des Torfs, da Mikroorganismen mit Sauerstoff aktiv werden. Die schwindenden Torfschichten können immer weniger Wasser speichern.

Frisch entwässerte Moore sind sehr gut für die Landwirtschaft. Die Torfschichten sind reich an Nährstoffen (wenn diese durch Abbauprozesse freigegeben werden, aber diese werden mit der Zeit verbraucht und bald ist auch dieser Boden karg. Der Abbau der Torfschichten ist die sogenannte Degradation.

Im Zuge der Diplomarbeit werden ehemalige Torfstandorte, die entwässert wurden, auf ihren aktuellen Wasser- und Kohlenstoffgehalt untersucht. Die erhobenen Ergebnisse sollen die Degradation und den Verlust der Speicherfähigkeit der landwirtschaftlich oder forstwirtschaftlich genutzten Böden wiedergeben. Dazu wird an je 6 Acker-, Wiesen- und Waldstandorte der durchschnittliche Kohlenstoff- und Wassergehalt analysiert und mit einer Torfprobe verglichen. Auf einem Standort werden 25 einzelne Stiche gemacht und zusammengemischt zu einer Mischprobe. Die Stichtiefe variiert zwischen den Acker (25 cm), Wiese (10 cm) und Wald (15 cm). Die Versuchsdurchführung für den Wassergehalt wird nach Schichting ET AL (1995) durchgeführt, die Kohlenstoffanalyse nach der Glühverlust-Methode.

Diagramm 1: Vergleich des durchschnittlichen Wassergehalts in % [Pfrommer; 2024]

Wie man aus dem Diagramm mit den Durchschnittswerten und der Ergebnistabelle der unterschiedlichen Nutzungsformen herauslesen kann, geht mit zunehmender Degradation die Wasserspeicherkapazität verloren. Torf speichert sogar 36,26 % Wasser. Das ist doppelt oder sogar mehr als doppelt so viel, wie Wald (18,02 %), Wiese (17,23 %) oder Acker (12,28 %) speichern kann. Natürlich kann ein funktionierendes Moor noch viel mehr Wasser aufnehmen.

Diagramm 2: Vergleich des Kohlenstoffes in % [Pfrommer; 2024]

Beim Kohlenstoffgehalt zeigt sich ein ähnliches Bild. Torf mit 39,6 % speichert 3-mal so viel Kohlenstoff wie Wald (13,02%), 4-mal so viel wie Wiese (9,12%) und knapp 8-mal so viel wie Acker (5,35%). Aufgrund der Torfdegradation ist ein klarer Verlust der Kohlenstoffspeicherung erkennbar.

Beide Ergebnistabellen und Diagramme beweisen, dass es durch die Entwässerung und Degradation von Mooren zu einem beachtlichen Verlust der Wasserspeicherung und zur Freisetzung von Kohlenstoff kommt.

Marlis Schmidthaler untersucht Wasser aus renaturieren Mooren (Schrems) sowie Wasser aus einem bestehenden Hochmoor (Tannermoor) und Drainagewasser aus bewirtschafteten Flächen rund um die Moore.

Gemessen werden physikalische und chemische Parameter zur Charakterisierung der Funktionalität der Moore.

Diese Messungen haben das grundlegende Ziel, den derzeitigen chemischen Zustand des renaturierten Moores zu erfassen und mit dem noch nie zuvor trockengelegten Tannermoor als Referenzwert zu vergleichen. Außerdem werden die Werte des renaturierten Moores auch mit denen des Drainagewassers verglichen.

Als sehr aussagekräftiger Wert hat sich unter anderem die Leitfähigkeit herausgestellt. Die Leitfähigkeit stellt einen Summenparameter dar, der alle geladenen Verbindungen erfasst, wie Nitrate, Phosphate, Ammonium, Huminstoffe usw.

Diagramm 3 Durchschnittliche Leitfähigkeit in µS/cm [Schmidthaler; 2024]

Die Leitfähigkeit der drei Probenstandorte ist der Mittelwert aus 6 Monaten Messung (Mai 2024 – Oktober 2024). Dabei wurde einmal pro Monat gemessen. Hier ist gut zu erkennen, dass das Tannermoor mit 36,0 µS/cm eine sehr niedrige Leitfähigkeit hat. Das ist charakteristisch für ein funktionierendes Moor. Im Gegenzug dazu hat das Hochmoor Schrems einen zirka drei Mal höheren Wert mit 109,0 µS/cm. Die durchschnittliche Leitfähigkeit des Drainagewassers (im Diagramm unter dem Namen „Entwässert“) liegt jedoch mit 269,3 µS/cm sehr viel höher. Das ist auf die landwirtschaftliche Bewirtschaftung des entwässerten Gebietes zurückzuführen.

In einem funktionierenden Moor befinden sich die Stoffkreisläufe zum Abbau der darin gespeicherten organischen Substanzen im Ruhezustand. Der Abbau von organischem Material führt zu einer erhöhten Freisetzung von Nährstoffen wie Nitrat, Ammonium, Phosphat und zu einer erhöhten Emission von CO2.

Das Hochmoor Schrems befindet sich aus chemischer Sicht mitten im Renaturierungsprozess in Richtung Hochmoor. Nähstoffe sind noch vorhanden, die sich über die kommenden Jahre abbauen werden, CO2 wird ausgestoßen, bis sich das Moor zu einem Hochmoor umgebildet hat, die Abbauprozesse endlich zur Ruhe kommen und das Hochmoor als Kohlenstoffspeicher dient.

Die Herstellung eines funktionierenden Moores durch eine Wiedervernässung von entwässerten Moorflächen dauert lange Zeit. Die Messung der Leitfähigkeit von Moorwasser liefert eine gute Aussage über den Fortschritt.

Hochmoore sind natürliche Wasserspeicher und Kohlenstoffsenken. Sie mildern Hochwasser ab, indem sie Niederschlagsspitzen aufnehmen. Durch die Speicherung von Kohlenstoff können sie zur Verlangsamung oder Eindämmung des Klimawandels beitragen. Moore sind zudem wertvolle Lebensräume für zahlreiche Pflanzen- und Tierarten. Daher ist die Erhaltung von Mooren äußerst wichtig für unsere Zukunft!

Von Anna-Sophie Pfrommer und Marlis Schmidthaler