Feuchtgebiete und damit auch Moore haben einen großen Einfluss auf den Wasserkreislauf einer Landschaft [1]. Wie genau Moore den Wasserhaushalt ihrer Umgebung beeinflussen, hängt stark vom Klima und der Geomorphologie der Landschaft ab. Was bedeutet das konkret? Feuchtgebiete und damit Moore kommen eher in Regionen mit kühlem und feuchtem Klima vor als bei heißen und trockenen Bedingungen. Dabei ist vor allem der geringere Wasserverlust durch Verdunstung von Landoberfläche und Pflanzen sowie der Überschuss an Wasser aus den Niederschlägen bei kühlerem, feuchteren Klima maßgeblich [5]. Die Form der Landoberfläche einer Landschaft hat ebenso einen großen Einfluss, wo Moore entstehen können und wie sie in den Wasserhaushalt der Landschaft eingebunden sind. Die hydrogenetischen Moortypen unterscheiden Mooren aufgrund der hydrologischen Situation, die zu ihrer Entstehung und weiteren Entwicklung geführt haben [7]. Moore können wichtige Ökosystemleistungen für den Landschaftswasserhaushalt erbringen. So können Moore die Wasserqualität und den Wasserrückhalt beeinflussen [6].
Vor allem Niedermoore sind abhängig von Grundwasser und stehen damit in Kontakt mit dem Wasserhaushalt der umgebenden Landschaft.
Pufferfunktion für die Wasserqualität
Moore werden oft als „Nieren der Landschaft“ bezeichnet [8]. Niederschläge, Grund- und Oberflächenwasser tragen Stoffe aus der Atmosphäre in die Systeme ein, die diese speichern oder umwandeln können. Intakte, naturnahe Hochmoore, die ihr Wasser ausschließlich über Niederschläge beziehen, akkumulieren vor allem Stickstoff und Phosphor bei der Torfbildung [6, 8]. Durch seitlich anströmendes Grundwasser werden vor allem in intensiv landwirtschaftlich genutzten Räumen Nährstoffe, hier insbesondere Nitrat und Phosphat, in Niedermoore eingetragen. Die Aufnahme der Stoffe durch torfbildende Pflanzen und die Denitrifikation, die zum Abbau von Nitrat und zur Bildung von Luftstickstoff und Lachgas führt, verbessern die Wasserqualität im Abstrom des Moores, also im dem Moor nachgestellten Gewässer, im Vergleich zum Anstrom, welches das Moor speist [6].
Gleichzeitig trägt das Wasser aus Mooren gelösten, organischen Kohlenstoff (englisch: dissolved organic carbon, DOC) in die Umgebung ein [2]. Dieser Eintrag von Kohlenstoff hat Auswirkungen auf die Trübung der oberflächennahen Gewässer, auf das Nahrungsnetz dieser aquatischen Ökosysteme und auf die Grundwasserqualität. Gelöster organischer Kohlenstoff, der bei dem Transport durch die Gewässer teilweise abgebaut wird, führt hier zu Emissionen der Treibhausgase Kohlenstoffdioxid und Methan. Die Entfernung dieser Stoffe aus dem Rohwasser bedeutet für die Trinkwassergewinnung erhöhte Kosten bei der Wasseraufbereitung [6].
Wasserrückhalt und Hochwasserschutz
Naturnahe Moore zeigen im Jahresverlauf einen stabilen Grundwasserflurabstand, bei dem der Abstand zwischen der Geländeoberfläche und dem zu- und abnehmenden Wasserständen nahezu gleich bleibt, wodurch sich besondere Effekte auf den Wasserhaushalt ergeben [8]. Sie werden daher gerne mit einem Schwamm verglichen, der in nassen Perioden Wasser aufnimmt und unter trockeneren Bedingungen Wasser an die Umgebung abgibt. Insbesondere eine ausgleichende Wirkung auf die verhältnismäßig tieferen Wasserstände in der Umgebung der Moore konnte beobachtet werden [6]. Auch die Aufnahme von Niederschlagswasser bei Starkregenereignissen zum Hochwasserschutz wird im Kontext der Leistungen von Mooren für den Landschaftswasserhaushalt genannt [8].
Diese Funktion des Wasserrückhalts können allerdings nicht alle Moore gleichermaßen erfüllen. Während einige Moore im Oberlauf von Flüssen Hochwasserspitzen abschwächen können, tragen andere Moore zu Erhöhung der Wassermenge zum Zeitpunkt des Scheitelpunkt der Hochwasserwelle bei [1]. Von entscheidender Bedeutung für diese Funktion sind die Aufnahmekapazität des Moores für Wasser zum Zeitpunkt des Niederschlagsereignisses und das Abflussverhalten, das heißt, wie das Moor Wasser an die Umgebung weitergibt (z.B. über oberflächig fließendes Wasser oder den Torf durchfließendes Wasser).
Gerade naturnahe Moore führen Wasserstände sehr nah unter der Geländeoberfläche und können nur geringe Mengen zusätzlichen Wassers zurückhalten. Damit spielt der Ausgangswasserstand eine große Rolle, ob ein Moor zusätzliches Wasser zur Retention aufnehmen kann [6]. Allerdings kann die Mooroberfläche auch aufschwimmen, z.B. bei Schwingrasen, wodurch sich weitere Wasserspeichermöglichkeiten ergeben. Auch kann Wasser oberirdisch zwischengespeichert werden, z.B. in Senken oder bei künstlichen Verwallungen bis zum Überlauf.
Wie das Wasser im Torfkörper fließt und an die Umgebung abgegeben wird, also das Abflussverhalten, hängt unter anderem von den Eigenschaften der Torfe ab. Torfstratigrafie, Torfart und Eigenschaften bestimmen, inwieweit Wasser im Torf vertikal oder lateral weitergeleitet wird [4, 6]. Das Potential eines Moores als Wasserrückhalt im Hochwasserschutz geeignet zu sein, hängt zudem von weiteren Faktoren ab [6], wie der Hangneigung, dem Mikrorelief (z.B. Flächenanteilen von abflussloser Senken und deren Tiefe), der Vegetationsbedeckung (Verdunstung, Verlangsamung des Abflusses) und der Lage des Moores in der Landschaft (z.B. Größe und Form) sowie der Position im Einzugsgebiet des entwässernden Systems (z.B. Art des Abflusses: punktuell oder flächig, Nähe zu Gewässern) [8].
Risiken und Herausforderungen durch Landnutzung und Klimawandel
In jedem Moor liegen besondere hydrologische Bedingungen vor, weshalb Aussagen über die Funktionen des jeweiligen Moores im Landschaftswasserhaushalt nur auf Basis eingehender Untersuchungen getroffen werden können [1]. Kultivierung und Entwässerungen sowie veränderte Niederschlagsmuster infolge des Klimawandels stören die natürlichen Systeme und beeinträchtigen damit die Eigenschaften naturnaher Moore [6]. Insbesondere die Entwässerung sowie die damit verbundene intensive Landnutzung fördern Austräge von gelöstem, organischen Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen aus Mooren, die Belastungen für die Wasserqualität der Unterlieger darstellen [2]. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Mobilisierung von Ammonium durch Torfmineralisation im wassergesättigten Unterboden sowie von als Dünger zugeführtem Phosphor aus Hochmoorböden. Gerade der Phosphor ist in Mooren sehr mobil, da nur sehr wenige bis keine Mineralien im Torf vorliegen, an denen sich Phosphor binden könnte. Die Ökologie von Oberflächengewässern reagiert besonders empfindlich auf diese beiden Stoffe. Zudem werden die nach der Oberflächengewässerverordnung (OGewV, 2020) festgelegten Werte für einen guten ökologischen Zustand von Fließgewässern in Moorgebieten häufig deutlich überschritten.
Im Moormanagement für den Moor- und Klimaschutz stellen die Einflüsse der Moore auf die umgebende Landschaft Herausforderungen aber auch Nutzen dar. Gerade die Speicherung von Stoffen im Torf bedeutet einige Herausforderungen für die Bestrebungen des Moormanagements. Wird in einem Moor eine Wiedervernässung mit dem Ziel der Wiederansiedlung mit naturnaher Vegetation durchgeführt, müssen die verfügbaren Nährstoffe berücksichtigt werden [3]. Gerade die Wiedervernässung stark degradierter Torfe kann zur Freisetzung von Phosphor führen [9]. Die Funktion des Wasserrückhalts zum Hochwasserschutz bei Starkregenereignissen muss bei Maßnahmen zur Wiedervernässung von Mooren berücksichtigt werden, um Potenziale zu nutzen aber auch Risiken für die im Moor oder im Umfeld von Mooren lebenden Menschen zu minimieren. Die Leistungen dieses Ökosystems für den Wasserhaushalt der Landschaft ist somit insbesondere hinsichtlich des Klimawandels, der Eutrophierung und dem damit verbundenen Verlust an Biodiversität sehr wertvoll.
[1] Bullock, A., & Acreman, M. (2003): The role of wetlands in the hydrological cycle. Hydrol. Earth Syst. Sci., 7(3), 358-389. doi: 10.5194/hess-7-358-2003
[2] Frank, S., Tiemeyer, B., Gelbrecht, J., & Freibauer, A. (2014): High soil solution carbon and nitrogen concentrations in a drained Atlantic bog are reduced to natural levels by 10 years of rewetting. Biogeosciences, 11(8), 2309-2324. doi: 10.5194/bg-11-2309-2014
[3] Graf, M., Höper, H., & Hauck-Bramsiepe, K. (Hrsg.). (2022): Handlungsempfehlungen zur Renaturierung von Hochmooren in Niedersachsen (Vol. 45). Hannover: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie.
[4] Holden, J., Chapman, P. J., & Labadz, J. C. (2004): Artificial drainage of peatlands: hydrological and hydrochemical process and wetland restoration. Progress in Physical Geography, 28(1), 95 - 123.
[5] Mitsch, W. J., & Gosselink, J. G. (2015): Wetland, 5th Edition. New York, Chichester, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto(John Wiley & Sons, Inc.).
[6] Price, J., Evans, C., Evans, M., Allott, T., & Shuttleworth, E. (2016): Chapter Five: Peatland restoration and hydrology. In A. Bonn, T. Allott, M. Evans, H. Joosten & R. Stonemann (Hrsg.), Peatland Restoration and Ecosystem Services: Science, Policy and Practice. Cambridge(Cambridge University Press.
[7] Succow, M., & Joosten, H. (2001): Landschaftsökologische Moorkunde. Stuttgart(E. Schweizerbart Verlagsbuchhandlung).
[8] Tiemeyer, B., Bechtold, M., Belting, S., Freibauer, A., Förster, C., Schubert, E., Dettmann, U., Frank, S., Fuchs, D., Gelbrecht, J., Jeuther, B., Laggner, A., Rosinski, E., Leiber-Sauheitl, K., Sachteleben, J., Zak, D., & Drösler, M. (2017): Moorschutz in Deutschland - Optimierung des Moormanagements in Hinblick auf den Schutz der Biodiversität und der Ökosystemleistungen - Bewertungsinstrumente und Erhebung von Indikatoren BfN-Schriften (Vol. 462). Bonn.
[9] Zak, D., Wagner, C., Payer, B., Augustin, J., & Gelbrecht, J. (2010): Phosphorus mobilization in rewetted fens: the effect of altered peat properties and implications for their restoration. Ecological Applications, 20(5), 1336-1349.