OptiMOOS

Verbundprojekt „Torfmooskultivierung optimieren: Wassermanagement, Klimabilanz, Biodiversität & Produktentwicklung“.

Torfmooskultivierung kann funktionieren, wie die indessen 14 Hektar große Fläche im Hankhauser Moor (LK Ammerland, Niedersachsen) mit hohen Biomasseerträgen zeigt. Zugleich wurde die Verbesserung von Ökosystemdienstleistungen nachgewiesen: es erfolgen eine deutliche Reduktion der Treibhausgasemissionen gegenüber der entwässerungsbasierten Vornutzung, Wasser- und Nährstoffrückhalt sowie lokale Kühlung und die Torfmoosanbauflächen stellen für seltene, moortypische Arten ein wertvolles Habitat dar. Die Versuchsfläche wurde im Rahmen der Vorgängerprojekte MOOSGRÜN und MOOSWEIT eingerichtet und soll in OptiMOOS fortgeführt und erweitert werden.

Zwar ist der Biomasseaufwuchs der Torfmoose in der Kultur im Hankhauser Moor sehr hoch, jedoch wurden aufgrund nährstoffreicher Bedingungen andere als die Ziel-Torfmoosarten gefördert. Deshalb werden im Verbundprojekt Strategien zur Nährstoffreduktion im Wasser, das für die Zusatzbewässerung von Torfmoos-Produktionsflächen verwendet wird, erarbeitet und in Gewächshaus- und Feldversuchen getestet. Dabei kommen auch andere, aber nährstoffliebende Paludikulturpflanzen (z.B. Rohrkolben, Schilf) zum Einsatz, zum Beispiel in "Pflanzenklärbecken", die der Torfmooskultur vorgeschaltet sind. Potentiale zur weiteren Reduktion der Klimawirkung von Torfmooskultivierungsflächen bestehen in der Verringerung des Oberbodenabtrags bei der Flächenvorbereitung und der Verringerung des Grabenanteils, denn aus den Gräben werden die meisten Treibhausgase emittiert. Im Ergebnis des Verbundprojektes werden sowohl die Nährstoffausträge in Oberflächengewässer (durch Steigerung von Nährstoffrückhalt und -entzug), als auch die Treibhausgasemissionen durch eine Torfmooskultivierungsfläche weiter reduziert. Zugleich werden die langfristigen Effekte bei Etablierung, Wachstum und Regeneration des Torfmoosrasens auf der bestehenden Torfmooskultivierungsfläche weiterführend untersucht, auch im Hinblick auf Biodiversität (Flora, Fauna) und Ökonomie. Neben der Umsetzung von Torfmooskultivierung in der Fläche ist die Verwertung der in Paludikultur produzierten Biomasse als nachwachsende Rohstoffe zu einem Paludikultur-Substrat geplant.

Inhalte

Das Verbundprojekt OptiMOOS beinhaltet folgende Arbeitsschwerpunkte:

Wasserreinigung: Feldversuche mit Einrichtung von bepflanzten Filterbecken und Nutzung des gefilterten Wassers für die Bewässerung einer Torfmooskultivierungsfläche (Untersuchung von Vegetationsentwicklung, Hydrologie, Wasserqualität) sowie Klimaschrank- und Gewächshausversuche zur Nährstoffverträglichkeit unterschiedlicher Torfmoosarten (UG, Aufträge)
Minimierung Oberbodenabtrag: Feldversuche mit unterschiedlicher Abtragstiefe des Oberbodens und anschließender Einrichtung einer Torfmooskultivierungsfläche (UG, Aufträge)
Minimierung Grabenanteil: Feldversuche mit Torfmooskultivierungsflächen mit unterschiedlichen Bewässerungssystemen (temporäre Gräben im Abstand von 10 m, Grabenabstand > 10 m, Unterflurbewässerung)
Substratentwicklung: Ermittlung pflanzenbaulicher Eignung von Rohrkolben und Schilf; Entwicklung eines Substrates auf Basis von Paludikulturpflanzen einschließlich Torfmoos (LVG)
Vegetationsentwicklung: Untersuchung in Filterbecken und in Torfmooskultivierungsflächen, Zersetzungsexperimente in wachsendem Torfmoosrasen (UG)
Wasserqualität: Nährstoffbilanz in Filterbecken und Torfmooskultivierungsflächen (UG, Auftrag)
Hydrologie: Wasserbilanz für Filterbecken und Torfmooskultivierungsflächen (UG, Auftrag)
Treibhausgase: Ermittlung der Treibhausgasflüsse in den Filterbecken sowie in den Torfmooskultivierungsflächen mit unterschiedlichem Oberbodenabtrag und Bewässerungssystem (UR)
Biodiversität: Untersuchung der Flora sowie Libellen- und Spinnenfauna in den Filterbecken sowie in einer Torfmooskultivierungsfläche mit unterschiedlichen Anbauphasen in langfristiger Sukzession einschließlich Pilze (UG, UO, Auftrag)
Ökonomie: Erfassung von Kosten und Zeitbedarf für Anlage, Management und Ernte von Filterbecken sowie Torfmooskulturen

Verbundpartner:innen

Universität Greifswald, Inst. für Botanik und Landschaftsökologie (UG),
AG Moorkunde und Paläoökologie, Partner im Greifswald Moor Centrum
Universität Rostock (UR), Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät,
AG Landschaftsökologie und Standortkunde
Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg (UO), Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, AG Vegetationskunde und Naturschutz
Lehr- und Versuchsanstalt für Gartenbau Hannover-Ahlem (LVG)

Publikationen

Gaudig, G., Brötzmann, D., Brust, K., Buchwald, R., Daun, C., Emmel, M., Fritz, C., Gebbe, R., Jurasinski, G., Käärmelahti, S., Krebs, M., Lüdtke, M., Muster, C., Prager, A., Quadra, G.R., Temmink, R.J.M., Wahren, A., Wichmann, S. & Joosten, H. (2023) Torfmooskultivierung optimieren: Wassermanagement, Klimabilanz, Biodiversität & Produktentwicklung (OptiMOOS), Abschlussbericht des Verbundprojektes. 125 S.

Lüdtke, M. (2021) Projekt OptiMOOS: Literaturstudie Die Nutzung von Rohrkolben und Schilf als Substratausgangsstoff

Lüdtke, M., Emmel, M. & Beßler, B. (2022) Projekt OptiMOOS: Wachstum von Saintpaulia ionantha in torffreien Paludikultur-Substraten aus Rohrkolben, Schilf und Torfmoos

Lüdtke, M., Emmel, M. & Beßler, B. (2022) Projekt OptiMOOS: Wachstum von Calibrachoa in torffreien Paludikultur- Substraten aus Rohrkolben, Schilf und Torfmoos

Lüdtke, M., Emmel, M. & Beßler, B. (2022) Projekt OptiMOOS: Wachstum von Pelargonium zonale in torffreien Paludikultur-Substraten aus Rohrkolben, Schilf und Torfmoos

Lüdtke, M., Emmel, M. & Beßler, B. (2022) Projekt OptiMOOS: Substratentwicklung im Projekt OptiMOOS

Temmink, R.J.M., Vroom, R.J.E., van Dijk, G., Käärmelahti, S.A., Koks, A., Joosten, H., Krebs, M., Gaudig, G., Brust, K., Lamers, L.P.M., Smolders, A.J.P. & Fritz, C. (2023) Restoring organic matter, carbon and nutrient accumulation in degraded peatlands: 10 years Sphagnum paludiculture. Biogeochemistry. https://doi.org/10.1007/s10533-023-01065-4