Veränderung der Wasser- und Nährstoffdynamik eines entwässerten Moores im Nationalpark Harz nach Wiedervernässung

Abstract

Abstract: In the past many peatlands were disturbed due to the large-scale drainage and thus lose their functions as nutrient sinks, water reservoirs and habitats for rarely plants and animals. Study aimed to investigate changes of the water and nutrient dynamics of a drained mire caused by rewetting to assess the long-term success for the mires regeneration. We measured relevant parameters for the water balance like precipitation, water table levels and discharge amounts as well as parameters relevant for the interpretation of nutrient dynamics like oxygen levels, redox potentials of mire pore water and electric conductivity, nitrogen, phosphorus and carbon contents in the mire pore water, discharge and peat soil before and after the rewetting started. Furthermore, we studied the current water and nutrient status of the mire in the undisturbed and drained mire zones to assess the impact of the former drainage. Our results showed significant lower water table levels, higher electric conductivity values and inorganic nutrient contents in the mire water and peat soil as well as higher dry densities in the drained mire zone compared to those of the undisturbed zone. As a result of the rewetting we observed rising water table levels in the rewetted mire zones. Increases of the phosphorus contents in the mire pore water and discharge and decreases of P contents in the peat soil after rewetting seems to be the result of rising P mobility caused by the rewetting. We observed increasing ammonium contents of the discharge after rewetting whereas nitrate contents of the mire pore water were decreasing.

Zusammenfassung: In der Vergangenheit wurden im Zusammenhang mit großflächigen Entwässerungen zahlreiche Moore degradiert und damit ihrer Funktionen als Stoffsenken, Wasserspeicher und wertvolle Lebensräume beraubt. Ziel vorliegender Untersuchungen war es, Veränderungen der Wasser- und Nährstoffdynamik eines entwässerten Moores nach Wiedervernässung zu erfassen, um den Erfolg im Hinblick auf eine langfristige Regeneration des Moores zu beurteilen. Relevante Wasserhaushaltsparameter (Niederschlag, Moorwasserstände und Moorabfluss) sowie Stoffhaushaltsparameter (Sauerstoffgehalte, Redoxpotenziale, pH, elektrische Leitfähigkeit, Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffgehalte von Moorwasser, Abfluss und Torf) wurden vor und nach der Wiedervernässung erhoben und miteinander verglichen. Zudem wurden Untersuchungen zur Hydrologie und Trophie des Moores im ungestörten und entwässerten Bereich durchgeführt, um den Einfluss der in der Vergangenheit durchgeführten Entwässerung zu ermitteln.

Die Untersuchungen zeigten Unterschiede im entwässerten Bereich mit signifikant niedrigeren Wasserständen, höheren elektrischen Leitfähigkeiten und mineralischen Nährstoffgehalten im Moorwasser und Torf sowie höheren Trockenrohdichten. Infolge der Wiedervernässungsmaßnahmen stiegen die Wasserstände im wiedervernässten Bereich deutlich an. Ansteigende Phosphorgehalte im Moorwasser und Moorabfluss sowie abnehmende P-Gehalte im Torf deuten auf eine erhöhte P-Mobilisierung infolge der Wiedervernässung hin. Im Moorabfluss wurden steigende Ammonium-Gehalte nach der Wiedervernässung ermittelt. Die Nitratgehalte im Moorwasser zeigten nach der Wiedervernässung einen abnehmenden Trend.