A Inhaltsverzeichnis Seite A Inhaltsverzeichnis 1 1 Faszination Moor - Bedeutung von Nieder- und Hochmooren 3 2 Niedermoore 4

2.1 Auslösende Faktoren für die Entstehung von Niedermooren 4

2.2 Aufbau und Bildungsprozesse von Niedermooren 4

2.2.1 Die vertikale Gliederung natürlich wachsender Niedermoore 4 2.2.2 Wie Niedermoore entstehen und vergehen 5

2.3 Typologie und Wasserbilanz von Niedermooren 6

2.3.1 Hydrologische Moortypen des Niedermoors (nach: SUCCOW 2001) 6 2.3.2 Die Wasserbilanz eines Niedermoores (nach: GÖTTLICH ² 1980) 8 2.4 Mineralisierung 9

2.5 Stickstoff-Umsatz von Niedermoorböden 9

2.5.1 N-Mineralisierung und Nitratbildung 10 2.5.2 Denitrifikation 11

2.6 Die Phospat- bzw. Phosphordynamik in Niedermoorböden 11

2.7 Kohlenstoff-Umsatz von Niedermoorböden 12

2.8 Schwefel-Umsetzungsprozesse in Niedermooren 13

3 Hochmoore 14 3.1 Zum Typus der Hochmoore 14

3.2 Wasserhaushalt der Hochmoore 16

3.2.1 Zusammenhang zwischen Morphologie und Abflussregime eines 16 Hochmoores

3.2.2 Wasserbilanz eines intakten Hochmoores 17

3.2.3 Sickerwasserverluste in Abhängigkeit von der Wasserdurch-18 lässigkeit 3.2.4 Trockenlegung der Hochmoore 20

3.3 Stoffhaushalt der Hochmoorböden 20 3.3.1 Mineralisierung 20

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3.3.2  Kalium im Hochmoorboden  21

3.3.3  Kohlenstoff im Hochmoorboden  22

3.3.4  Stickstoffumsetzung und Auswaschung  22

3.3.5  Phosphatdynamik von Hochmoorböden  22

3.4  Situation der Hochmoore heute  24

4  Fazit: Vergleich des Stoffhaushaltes von Nieder- und Hochmooren  25

B  Literaturverzeichnis  27

C  Danksagung  29

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1 Faszination Moor - Bedeutung von Nieder- und Hochmooren

Moore faszinieren die Menschen, und das nicht erst seit heute, wie ANNETTE ^VON DROSTE-HÜLSHOFFs obige Strophe aus ihrem Gedicht „Der Knabe im Moor“ beweist. Assoziierte man Moore früher mit mystischen Plätzen, dunklen Ecken und gefährlichen Orten, so hat sich diese Sichtweise heute grundlegend gewandelt: „Lebende Moore zeichnen sich durch ihren Wasserüberschuss, bis zu mehrere Meter tiefe Torfschichten und eine torfbildende Vegetation aus. Die Entwicklung von Mooren dauert Jahrtausende. Weltweit gibt es Schätzungen zu Folge 4 Mio. km ² an sogenannten Torflandschaften, also Flächen mit Torfböden. 60% davon dürften (noch) aktiv torfbildende Moore sein. Diese Feuchtgebiete erfüllen wichtige Funktionen als globale Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffspeicher. Moore haben damit für den Klimaschutz und für die Sicherung von sauberem und ausreichendem Trinkwasser globale Bedeutung. Feuchtgebiete und im speziellen Moore sind aber auch Lebensraum einer einzigartigen Artenvielfalt. In intensiv genutzten Landschaften sind sie oft die letzten naturnahen Refugien seltener Arten. Moore gehören zu den bedrohtesten Lebensräumen. Der Grund liegt im hohen Nutzungsdruck durch Land- und Forstwirtschaft, Torfabbau, aber auch Siedlungs- und Infrastrukturprojekte. Enorme Flächen wurden vor allem in Westeuropa bisher zerstört. Deshalb stehen Moore heute unter dem strengen Schutz nationaler und internationaler Gesetze (RAMSAR - KONVENTION, FAUNA - FLORA - HABITAT - RICHTLINIE, Naturschutzgesetze der [Bundes-] Länder) (WWF AUSTRIA 2009).“

Wie das obige Zitat des WORLD WIDE FUND FOR NATURE (WWF) AUSTRIA zeigt, leisten Moore einen essentiell wertvollen Beitrag im „Ökosystem Erde“. Ein solch wichtiger „Beitraggeber“ lohnt näher betrachtet zu werden; dies soll in den folgenden einzelnen Kapiteln geschehen, besonderes Augenmerk wird dabei auf den Stoffhaushalt der Nieder- und Hochmoore gelegt.

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2 Niedermoore

2.1 Auslösende Faktoren für die Entstehung von Niedermooren Ein Moor, das unter dem Einfluss von nährstoffreichem Grundwasser (bzw. Mineralbodenwasser) steht, nennt man Niedermoor oder auch topogenes (=grundwasserbeeinflusstes) Moor (ZEPP ³ 2002: 285). In der DEUTSCHEN BODENSYSTEMATIK der AD HOC AG BODEN bilden Moore eine eigene Klasse mit dem Kürzel H, Niedermoore werden mit HN gekennzeichnet (AG BODEN 2005: 258). Zu vermehrtem Niedermoorwachstum kommt es mit zunehmenden Niederschlägen aufgrund der langsamen Erwärmung der Atmosphäre und dem damit verbundenem Anstieg des Grundwassers im späten Pleistozän sowie im Holozän. Annähernd der gesamte glaziale Formenschatz der letzten Eiszeit (Weichsel-Eiszeit) ist an der Entstehung der Niedermoore beteiligt gewesen; Grund- und Oberflächenwasser sammelt sich im späten Pleistozän z.B. in Toteislöchern (Söllen) oder in Resten von durch das langsam zurückweichende Inlandeis zu Tage tretenden, eingetieften Zungenbecken. Im Holozän spielen zunehmend z.B. auch Altwasserarme von Flüssen oder Einsturztrichter (Erdfälle) für den Niedermoorentstehungsprozess eine wichtige Rolle. In Küstenbereichen ist es der seit der letzten Eiszeit anhaltende Meeresspiegelanstieg, der dort zur Bildung von Niedermooren einen entscheidenden Beitrag leistet. (vgl. SCHWAAR 1994, ZEPP

³ 2002: 284-285).

2.2 Aufbau und Bildungsprozesse von Niedermooren 2.2.1 Die vertikale Gliederung natürlich wachsender Niedermoore Natürlich wachsende (Nieder-)Moore können in zwei größere Schichten unterteilt werden: Das Akrotelm und das Katotelm. Das Akrotelm stellt den oberen, aufliegenden Bereich des Moores dar und umfasst den Moorboden sowie die Vegetationsschicht. Hier entstehen durch Wachstum und Absterben von Pflanzenmaterial die frischen organischen Substanzen. Das Katotelm stellt den darunter liegenden, wassergesättigten Bereich des Moores dar, mit geringerer biologischer Aktivität; diese Schicht wird aufgrund der hier nur noch geringfügig ablaufenden bodenbildenden Prozesse zum geologischen Untergrund gezählt. Zwischen Katotelm und der lebenden, vielgearteten Vegetationsschicht befindet sich als unterer Teil des Akrotelms der Moorboden, welcher den sogenannten Torfbildungshorizont bildet. (vgl. SUCCOW 2001: 42-43).

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2.2.2 Wie Niedermoore entstehen und vergehen

Unvollkommen zersetzte Pflanzenreste nährstoffreicher Standorte können unter verschiedenen Bedingungen abgelagert werden und somit Torf bilden (AG BODEN 2005: 257). Man spricht von Torfen, wenn das unvollständig zersetzte Pflanzenmaterial mehr als 30 Masse-% organische Substanz enthält und von Mooren, wenn Torflagen von >30 cm Mächtigkeit anstehen (ZECH/ HINTERMAIER 2002: 19). Welche Prozesse an der Genese von Niedermooren beteiligt sind, soll im Folgenden erläutert werden: 2.2.2.1 Typische Niedermoor-Bildungsprozesse (nach: SCHWAAR 1994): a) Verlandung: meint einen Vorgang der Torfbildung, der am Grund von Dauergewässern (perennierenden Gewässern) stattfindet. Pflanzen, deren Biomasseproduktion ständig im Wasser erfolgt, wie z.B. bei Algen oder auch bei Über-/Unterwasserblühern, sterben ab und bilden nach ihrem Absinken zu Boden sogenannte subaquatische oder Unterwasser-Torfe. Diese wiederum liegen oft auf, auf einer Schicht aus limnischen Sedimenten (z.B. abgestorbene Algen/ schluffiger Staubeintrag), auch Mudden genannt, deren Entstehung bis in die Jüngere Tundrenzeit des Pleistozäns zurückreicht. Durch stetige Fortsetzung dieses Torfbildungsprozesses kommt es zur gänzlichen Verlandung des Gewässers und ein Niedermoor bildet sich. b) Versumpfung: beschreibt den Vorgang, bei dem durch ganzjährig hoch anstehendes Grundwasser unvollständig zersetzte Pflanzenmasse (z.B. von Röhrichten oder Großseggenrasen) an der Bodenoberfläche abgelagert und durch die Dauerfeuchte zu Torf umgebildet wird. c) Überflutung: Überflutungsmoore sind Versumpfungsmoore, die bei besonderen Niederschlagsereignissen von Hochwasser überflutet werden. Sie liegen nahezu ausschließlich in Flußauen des pleistozänen Hochlandes oder an Küstengebieten. d) Verhalten des Grundwassers: Stehendes Grundwasser und strömendes Grundwasser führen gleichermaßen zu Niedermoorbildung. So geschieht das Ver-landen eines Sees fast nur in stehenden Gewässern, wohingegen aus Erhebungen im Relief eines Tales seitlich abfließendes Wasser weite Bereiche des Tales zu Durchströmungsmooren umbilden kann; eine besondere Erscheinung sind die Quellmoore, die ihre Entstehung starken Wasserausschüttungen verdanken, welche zum Teil weitläufig die Umgebung des Austrittes vernässen.

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2.2.2.2 Das Ende der Niedermoorbildungsprozesse

Niedermoorbildung erfolgt in der Regel solange, wie die torfbildende Vegetation mit ihrem Wurzelwerk das nährstoffreiche Grundwasser erreichen kann. Ist dies nicht mehr erreichbar, so tritt zuerst Wachstumsverlangsamung und schließlich Wachs-tumsstillstand ein. Ist das vorherrschende Klima humid, so kann sich das ursprüngliche Niedermoor zu einem Hochmoor umentwickeln, da nährstoffarmes Regenwasser nun die Wasserversorgung sicherstellt und das anspruchslosere Sphagnum-Moos konkurrenzfähig wird (ZECH/ HINTERMAIER 2002: 19). Auch menschliche Eingriffe, wie z.B. die Umnutzung eines Niedermoores für landwirtschaftliche Zwecke oder auch wirtschaftliche Zwecke wie der Torfgewinnung, führen zu Wachstumsstillstand und sogar -rückgang. (vgl. FISCHER ³ 2003: 98).

2.3 Typologie und Wasserbilanz von Niedermooren 2.3.1 Hydrologische Moortypen des Niedermoors (nach: SUCCOW 2001): Im Unterschied zu den nur von Regenwasser gespeisten Hochmooren stehen Nie-dermoore, wie bereits erwähnt, in direktem Kontakt mit dem Grundwasser der umliegenden anstehenden Mineralböden, was den Nährstoffreichtum erklärt. Doch auch hier gilt: Niedermoor ist nicht gleich Niedermoor. Je nach hydrogeologischen Stand-ortbedingungen lassen sich Niedermoore in hydrologische Moortypen einteilen. Im Folgenden sind die wesentlichsten kurz aufgeführt: a) Verlandungsmoor: Das Grundwasser im Moor steht im Kontakt mit dem Wasserspiegel eines offenen Gewässers. Unter den Torfen stehen zum Teil mächtige Muddelagen (z.B. Ton-, Schluff- oder Sandmudden) an (vgl. Abb.1 D). b) Überflutungsmoor: Periodisch werden die Moorflächen hier von Hochwasser überflutet. Aufgrund der nach dem Hochwasserereignis stattfindenden Sedimentierung der Flussfracht, sind die Torfe hier oft mit nährstoffreichen Sand-, Schluff- oder Tonmudden durchsetzt (vgl. Abb.1 E). c) Versumpfungsmoor: Durch einen Grundwasseranstieg bedingt, kommt es bei dieser Moorvariante zur Vermoorung. Die Torfe liegen häufig auf durchlässigen (z.B. sandigen) Mineralböden auf, welche das Landschaftsbild vor der Versumpfung bestimmt haben (vgl. Abb.1 C).

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d) Durchströmungsmoor: (Grund-)Wasser fließt überwiegend horizontal durch die Torfe hindurch hang- und talabwärts ab. Aufgrund des stetigen Wasserflusses kommt es zur Vermoorung (vgl. Abb.1 G).

e) Quellmoor: Bei diesem Niedermoortyp findet man hauptsächlich punktuelle Wasseraustritte, aus Quellen, vor. Dadurch kommt es hier häufig zu lithogen bedingten Kalk- oder Eisenablagerungen innerhalb der Torfe rund um die Austrittsstelle (vgl. Abb.1 B). f) Hangmoor: Oberhalb des Moores liegend befinden sich sehr gering wasserdurchlässige Gesteinsschichten, sodass hier das Grundwasser in höher gelegenen, mineralischen Bodenhorizonten als Hangwasser abfließen muss. Weiter hangab-

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