Die Funktionen von Mooren in Wasser- und Elementkreisläufen, als Kohlenstoffspeicher und in der Bewahrung der Biodiversität sind zunehmend im Fokus wissenschaftlicher und öffentlicher Debatte. Insbesondere im Verlauf des Klimawandels sind renaturierte Hochmoore Klimaextremen ausgesetzt, zum Beispiel Dürren, mit Langzeiteffekten für Boden und Pflanzengemeinschaften, und somit auch für den Kohlenstoffkreislauf. Der Klimawandel erschwert damit zusätzlich die Hochmoorrenaturierung zu bereits vorhandenen Grenzen. Damit verbunden ist ein unzureichender Wissensstand bezüglich potentieller Indikatoren für Degradation und Renaturierungserfolge, z.B. die Dynamiken und Bilanzen von Gasflüssen, Biodiversitätsniveaus oder Wasserbilanzen. Moordegradierung verändert die Wasserspeicherfähigkeit und reduziert die Fähigkeit Wasserschwankungen abzupuffern, was die Renaturierung weiter beeinflusst. Paläoökologische Daten erlauben Schlussfolgerungen über Feuchtebedingungen für Torfwachstum und potentielle Resilienz gegenüber in der Vergangenheit aufgetretenen Schwankungen der Umweltbedingungen. Somit können aus ihnen Grundlageninformationen abgeleitet werden, die helfen Renaturierungsziele zu formulieren, aber auch mögliche Einschränkungen aufzeigen. Der voranschreitenden Klimawandel mit häufigen auftretenden Hitzewellen und Dürren bedeutet insbesondere für die Re-Etablierung von Hochmoorvegetation eine ernste Bedrohung, die auf nährstoffarmes Niederschlagswasser angewiesen ist. Das Projekt verbindet Schlüsselmethoden von verwandten Disziplinen in bisher nicht gekannter Weise: In Unterprojekten behandeln wir i) die paläoökologische Rekonstruktion von Referenzbedingungen und Indikatoren für Degradation, ii) aktuelle Hydrologie, Niveaus von Biodiversität, Mikrobielle Gemeinschaften, iii) CO2 und CH4 Bilanzen mit Hauben- und Eddy-Covariance Technik und vorhandenen Langzeitdaten, iv) neuste Fernerkundungsmethoden inklusive dem Upscaling von Plotniveau bis auf das Landschaftsniveau, unterstützt von künstlicher Intelligenz, v) Negative Auswirkungen und Wechselbeziehungen zwischen Biodiversität, Kohlenstoffbilanzen, Treibhausgasemissionen und Resilienz wenn Zielniveaus nicht erreicht werden können, vi) Wissenstransfer in enger Zusammenarbeit mit Torfindustrie, Naturschutzakteuren, Akteuren der Land- und Wasserwirtschaft und der Administration.Wir untersuchen erstmalig Hochmoorrenaturierungsverläufe basierend auf neusten Bewertungsmethoden der Paläoökologie und Biogeochemie von Torfproben und ordnet diese Daten in einen landschaftsökologischen Kontext ein, um mit leistungsstarken Fernerkundungswerkzeugen das zukünftige Monitoring von degradierten und renaturierten Hochmoorflächen zu ermöglichen. Die enge Verbindung der Arbeitspakete und die Anwendung von in der Renaturierungsökologie wenig betrachteter Daten machen dieses Projekt innovativ und lassen wichtige Ergebnisse erwarten für die Hochmoorrenaturierung unter sich verändernden hydro-klimatischen Bedingungen.
Nachdem die Torfmooskultivierung auf abgetorftem Hochmoor im Pilotversuch erfolgreich getestet wurde (TORFMOOS), werden die Versuche auf weitere potentielle Torfboden-Kultivierungsflächen ausgeweitet. Hochmoorgrünland bietet mit ca. 150.000 ha Fläche allein in Niedersachsen das größte Flächenpotential für eine Torfmooskultivierung in Deutschland. Im Gewächshausversuch wurde festgestellt, dass Torfmoose auf Hochmoorgrünland-Torf ähnlich gut wachsen wie auf abgetorften Hochmoorflächen. Deshalb wird im MOOSGRÜN-Projekt ein großflächiger Feldversuch (ca. 5 ha) angelegt, um die Möglichkeiten der Torfmooskultivierung auf zuvor genutztem Hochmoorgrünland zu erforschen. Inhalte: In dem großmaßstäbigen Feldversuch im Hankhauser Moor (Landkreis Ammerland, Niedersachsen) werden zahlreiche, z.T. größenabhängige Faktoren untersucht: die Etablierung und Entwicklung der Torfmoose auf Hochmoorgrünlandflächen (EMAU), die Effekte auf die Biodiversität (Pflanzenarten (EMAU), Spinnenfauna (Muster)), das Gefahrenpotential durch wachstumshemmende Faktoren (Kulturschäden) (EMAU), die hydrologischen Anforderungen einer Torfmooskultur (Wasserbilanz) (Hydrotelm), die Bilanzierung der Treibhausgasflüsse von den Produktionsflächen, dem Bewässerungssystem und den Fahrdämmen (UniRo), die technische Machbarkeit (DTG, MoKuRa) sowie die Wirtschaftlichkeit der Torfmooskultivierung (EMAU). Für die Ausweitung der Anwendungsbereiche von kultivierter Torfmoos-Biomasse werden pflanzenbauliche Versuche mit Moorbeet-Pflanzen und Orchideen durchgeführt (LVG, HSWT). Um die Bereitstellung von 'Saatgut' zu ermöglichen, wird nach einer weiteren Methode zur massenhaften Herstellung von Sphagnum-Diasporen geforscht. Zusätzlich wird die 2004 angelegte Versuchsfläche in Ramsloh (Landkreis Cloppenburg) (TORFMOOS) weiterhin wissenschaftlich betreut, um Langzeiteffekte zu beobachten (EMAU). Verbundpartner Deutsche Torfgesellschaft mbH (DTG) Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Inst. für Botanik und Landschaftsökologie (EMAU) Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) Hydrotelm und Dr. Dittrich & Partner Hydro-Consult GmbH (Hydrotelm) Lehr- und Versuchsanstalt für Gartenbau Bad Zwischenahn (LVG) Torfwerk Moorkultur Ramsloh Werner Koch GmbH & Co. KG (MoKuRa) Dr. Christoph Muster (Muster) Universität Rostock (UniRo).
Gegenstand des Projekts waren Untersuchungen zur Machbarkeit einer Kultivierung von Torfmoosen als nachwachsender Rohstoff auf landwirtschaftlich genutzten Hoch- und Niedermoorstandorten. Torf ist ein ideales Substrat für den Erwerbs- und Hobbygartenbau. Drei Millionen Kubikmeter Torf pro Jahr werden in Deutschland verbraucht. Das Doppelte geht noch einmal in den Export und der Bedarf steigt. So schrumpfen die Hochmoore permanent. Die Forschungsschwerpunkte im Projekt umfassten die Ermittlung der Torfmoos-(Sphagnum-)Sippen, die in Deutschland eine optimale Kultivierbarkeit mit möglichst hohen Torfbildungs- bzw. Primärproduktionsraten und guten Eigenschaften zur Substratherstellung kombinieren, die Klärung der Einsetzbarkeit von Torfmoos-Frischmaterial in Kultursubstraten, und zwar in weiteren Bereichen als den schon heute gängigen Einsatzgebieten (Spezialkulturen: z.B. Orchideen) und die Ermittlung des Potentials für Torfmoos-Anbauflächen. Die im Ergebnis einer Literaturstudie aufgeworfenen Fragen sollten in Gefäßversuchen v.a. zu Nährstoffhaushalt, Wasserstand und -regime anhand verschiedener Torfmoos-Arten beantwortet werden. In einer zweiten Phase galt es, die Anwendbarkeit der Ergebnisse aus Phase 1 (Laborversuche) im Gelände und deren Umsetzung in die großflächige Praxis zu überprüfen.