Bodenkundlich hydrologische Untersuchung zur ... · PDF fileInsbesondere basen- und kalkreiche Zwischenmoore, welche als ... Untergrund. Durchströmungsmoortorfe sind häufig über

Bodenkundlich – hydrologische Untersuchung

zur Revitalisierung des Bollwintal-Moores

(Uckermark)

Diplomarbeit an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

Studiengang Landschaftsökologie und Naturschutz

von Nadine Nusko

Gutachter:

Prof. em. Dr. Michael Succow

Prof. Dr. Jutta Zeitz

Greifswald, Juni 2011

2

Danksagung

Ich bedanke mich bei Herrn Prof. Dr. Michael Succow für die Übernahme des

Erstgutachtens und die Vergabe des Diplomarbeitsthemas an dessen Findung er

maßgeblich beteiligt war.

Frau Prof. Dr. Jutta Zeitz danke ich für die Übernahme des Zweitgutachtens.

Beiden Gutachtern bin ich für wertvolle fachliche Diskussionen und Hinweise sehr

verbunden.

Herrn Diplom Geograph Niko Roßkopf und Herrn Diplom Geoökologe Michael Zauft

danke ich sehr herzlich für die engagierte Hilfe bei den Geländearbeiten.

Für die Hilfe bei den labortechnischen Untersuchungen danke ich den

Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Gemeinschaftslabors der Landwirtschaftlich

Gärtnerischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin.

Für fachliche Diskussion und Hilfe im Zuge der Erstellung der Diplomarbeit danke ich

sehr herzlich der Arbeitsgruppe Moorökologie an der Universität Greifswald, Frau

Camilla Marie Johanna Brückl (B. Sc.), Herrn Diplom Geoökologe Michael Zauft und

ganz besonders Herrn Diplom Geograph Niko Roßkopf.

Bei der Michael Succow Stiftung bedanke ich mich recht herzlich für die finanzielle

Unterstützung im Zuge der Erstellung der Diplomarbeit.

Nicht zuletzt gilt mein Dank meiner Familie, die mich immer in meinen Vorhaben

bestärkt und unterstützt hat.

3

Inhalt

Danksagung ............................................................................................................................. 2

Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................. 5

Tabellenverzeichnis .................................................................................................................. 7

Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................ 8

1. Motivation und Ziel der Arbeit .......................................................................................... 10

2. Stand des Wissens .............................................................................................................. 12

2.1 Charakteristik von Moorökosystemen ....................................................................... 12

2.1.1 Kennzeichnung von Moorstandorten ................................................................. 12

2.1.2 Hydrologie von Niedermoorstandorten ............................................................. 19

2.1.3 Aufbau natürlicher Moore.................................................................................... 20

2.1.4 Anthropogene Veränderungen von Moorökosystemen ................................. 24

3. Material und Methoden .................................................................................................... 27

3.1 Das Untersuchungsgebiet ........................................................................................... 27

3.1.1 Naturräumliche Lage und Geologie .................................................................. 29

3.1.2 Klima ........................................................................................................................ 32

3.1.3 Hydrologie .............................................................................................................. 34

3.1.4 Nutzung und Geschichte des Bollwintales......................................................... 38

3.2 Untersuchungsmethodik ............................................................................................. 42

3.2.1 Geländemethoden ............................................................................................... 42

3.2.2 Labortechnische Untersuchungen ..................................................................... 48

3.2.3 Darstellung und Auswertung ................................................................................ 50

4. Ergebnisse ........................................................................................................................... 51

4.1 Bodenkundlich-hydrologische Befunde des Torfsubstrates ................................... 51

4.1.1 Stratigraphie und Moorbodentypen .................................................................. 51

4.1.2 Bodenphysikalische Kennwerte........................................................................... 72

4.2 Chemische Befunde der Torfsubstrate ...................................................................... 82

4.2.1 Trophische Kennzeichnung .................................................................................. 82

4.2.2 Säure-Basen-Verhältnisse ..................................................................................... 86

5. Auswertung und Diskussion .............................................................................................. 88

5.1 Bodenkundlich-hydrologische Verhältnisse ............................................................. 88

5.2 Nährstoff-chemische Verhältnisse ............................................................................. 92

4

5.3 Vergleich mit dem Referenzzustand und ökologische Bewertung ....................... 94

5.4 Möglichkeiten und Grenzen einer Revitalisierung ................................................... 97

5.5 Methodenkritik und Fehlerquellen ........................................................................... 101

6. Zusammenfassung ........................................................................................................... 104

7. Literatur .............................................................................................................................. 105

5

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Ökologische Moortypen ............................................................................... 15

Abbildung 2: Schematische Darstellung eines Durchströmungsmoores ....................... 16

Abbildung 3: zeitlicher Einfluss der Entwässerung im Moor .............................................. 25

Abbildung 4: Übersicht zur Lage des UG ............................................................................ 27

Abbildung 5: Luftbild Bollwintal ............................................................................................ 28

Abbildung 6: Luftbild Bollwintal ............................................................................................ 28

Abbildung 7: Geologische Karte des UG ........................................................................... 30

Abbildung 8: Topographische Karte von 1898 .................................................................. 31

Abbildung 9: Klimadiagramm der Station Angermünde ................................................. 33

Abbildung 10: Karte der Grundwassergleichen im UG .................................................... 36

Abbildung 11: Karte des 2. Grundwasserleiters im UG .................................................... 36

Abbildung 12: Entwässerungsgräben im UG...................................................................... 39

Abbildung 13: Verbreitung sandüberlagerter Niedermoorböden im UG ..................... 40

Abbildung 14: Bohrlochmethode ........................................................................................ 47

Abbildung 15: Hauben-Permeameter nach HARTGE ......................................................... 48

Abbildung 16: Lage der Bohrpunkte im östlichen Teil des UG ........................................ 51

Abbildung 17: Bodenprofile im Transekt 1 .......................................................................... 54




Abbildung 21: Lage der Bohrpunkte im zentralen Bereich des UG ................................ 59





Abbildung 26: Lage der Bohrpunkte im westlichen Bereich des UG.............................. 67


Abbildung 28: Bodenprofile im Transekt 10 ........................................................................ 70

Abbildung 29: statistische Auswertung der Messungen des SV ...................................... 74

Abbildung 30: SV der Torfe im Verhältnis zum Humifizierungsgrad ................................. 75

Abbildung 31: TRD der Torfe im Verhältnis zum Humifizierungsgrad ............................... 75

Abbildung 32: statistische Auswertung der Durchlässigkeitswerte im Labor ................. 76

6

Abbildung 33: statistische Auswertung der Durchlässigkeitswerte im Labor;

Aerationszone ......................................................................................................................... 77

Abbildung 34: Durchlässigkeitswerte der Torfe in Abhängigkeit vom SV ...................... 81

Abbildung 35: Corg in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades..................................... 85

Abbildung 36: Ct in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades ......................................... 85

Abbildung 37: Nt in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades.......................................... 86

Abbildung 38: phreatischen Wasserstände im UG (April 2006 - April 2007)................... 88

Abbildung 39: Lage der Grundwassermessstellen im UG ................................................ 89

Abbildung 40: Entwässerungsraben im UG ........................................................................ 90

7

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Charakteristik ähnlicher Moortypen .................................................................. 17

Tabelle 2: Kennzeichnung von Braunmoosmooren .......................................................... 19

Tabelle 3: Oszillationsbezogene Eigenschaften der Akrotelmtypen .............................. 22

Tabelle 4: Aggregieren von Horizont- und Substratangaben .......................................... 44

Tabelle 5: Horizont-Substrat-Kombinationen im UG .......................................................... 45

Tabelle 6: Übersicht über beprobte HSK im UG ................................................................. 46

Tabelle 7: Bodenphysikalische Kennwerte der HSK ........................................................... 73

Tabelle 8: Labor- und Freilandergebnisse der Wasserdurchlässigkeitsmessungen ....... 78

Tabelle 9: Klassifizierung der Felddurchlässigkeit ............................................................... 78

Tabelle 10: kf-Werte und verbale Bewertung der HSK ...................................................... 79

Tabelle 11: Vergleich von Durchlässigkeitswerten gleicher Substratart ......................... 80

Tabelle 12: Durchlässigkeitsbereiche verschiedener Moorböden .................................. 81

Tabelle 13: Chemische Kennwerte der HSK ....................................................................... 82

Tabelle 14: Trophiestufen der Moorstandorte .................................................................... 83

Tabelle 15: C/N Verhältnis nach Umrechnung der DUMAS Werte in KJELDAHL Werte .... 84

Tabelle 16: Säure-Basen-Stufen der Moorstandorte ......................................................... 86

Tabelle 17: pH-Werte unterschiedlicher Standorte im UG ............................................... 87

8

Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung

AG Boden Arbeitsgruppe Boden

BRB Brandenburg (Bundesland)

bzgl. bezüglich

C/N Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis

C/N/P Kohlenstoff/Stickstoff/Phosphor-Verhältnis

CO2-eq CO2-Äquivalente

d.h. das heißt

DIN Deutsches Institut für Normung

et al. et alii

EU Europäische Union

FFH-Richtlinie Richtlinie 92/43/EWG (Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie) der

europäischen Union

H Humifizierungsgrad; 10 stufige Skala nach VON POST

HGMT hydrologisch-genetischer Moortyp (auch hydrologischer

Moortyp)

HSK Horizont-Substrat-Kombination

KA5 Bodenkundliche Kartieranleitung, 5. Auflage (2005)

mdl. mündlich

MUGV Ministerium für Umwelt, Gesundheit und

Verbraucherschutz

N Nord

NC Stickstoffgehalt/Kohlestoff-Verhältnis

org organisch

pH pondus Hydrogenium

S Süd

spec. species

SV Substanzvolumen

t gesamt

http://de.wikipedia.org/wiki/Richtlinie_92/43/EWG_%28Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie%29

9

Tab. Tabelle

TRD Trockenrohdichte

u.a. unter Anderem

UG Untersuchungsgebiet

vgl. vergleiche

V-Wert Basensättigungswert

Z Zersetzungsstufe; 3 stufige Skala nach SUCCOW

z.B. zum Beispiel

Motivation und Ziel der Arbeit

10

1. Motivation und Ziel der Arbeit

Ein Naturraum der, besonders in Europa, große Flächenverluste in den letzten

Jahrhunderten erlitten hat, sind die Moore.

Für die land- und forstwirtschaftliche Nutzung wurden diese Ökosysteme häufig

entwässert, wodurch sie ihre ursprünglichen Funktionen im Landschaftshaushalt als

Speicher, Puffer und Filter für Wasser, Kohlenstoff und andere Nährstoffe, sowie als

Lebensraum für eine speziell angepasste Flora und Fauna weitgehend verloren

haben (SUCCOW & JESCHKE, 1990; GELBRECHT et al., 2001; KOPPISCH, 2001 a).

Vom ursprünglichen Moorreichtum Europas, sind in vielen Ländern heute nur

Restflächen geblieben. JOOSTEN & COUWENBERG (2001) beziffern den

Moorflächenverlust europaweit mit durchschnittlich 60 %.

In Deutschland werden von 16.520 km2 Gesamtmoorfläche (GROSSE-BRAUCKMANN,

1997) lediglich noch 1% als wachsend eingestuft (JOOSTEN & COUWENBERG, 2001).

Im Land Brandenburg, einem der moorreichsten Bundesländer Deutschlands, sind

etwa 75 % der Moore landwirtschaftlich genutzt. Von ehemals über 300.000 ha

Moorfläche existieren heute noch 210.000 ha. (LANDGRAF, 2010). Nur 10% davon

gelten als gering entwässert, in 1% findet noch Torfwachstum statt (LANDGRAF &

THORMANN, 2006). Insbesondere basen- und kalkreiche Zwischenmoore, welche als

FFH Lebensraumtyp „Kalkreiche Niedermoore“ auch unter europäischem Schutz

stehen, sind nach einer zusammenfassenden Darstellung der Gefährdung

ökologischer Moortypen in Brandenburg, als extrem gefährdet anzusehen (LANDGRAF,

2007; THORMANN & LANDGRAF, 2010). Dieser Sachverhalt lässt sich europaweit feststellen

(SEFFEROVA STANOVA et al., 2008).

Das seit März 2010 laufende EU Life-Projekt „Kalkmoore Brandenburg“, hat daher zum

Ziel, diesen Moortyp durch geeignete Maßnahmen zu sichern und wieder

herzustellen.

Die Umsetzung der Ziele erfolgt dabei vorrangig in den hydrologischen Moortypen

Quell- und Durchströmungsmoor (THORMANN & LANDGRAF, 2010).

Voraussetzung für Renaturierungsmaßnahmen ist jedoch die Kenntnis des im

Optimalfall anzustrebenden Zustandes (PFADENHAUER & ZEITZ, 2001).

Motivation und Ziel der Arbeit

11

Durchströmungsmoore, einstmals in Nordostdeutschland weit verbreitet (MICHAELIS,

2002), wurden in der Vergangenheit auf Grund ihrer guten Nutzbarkeit für die

Landwirtschaft überwiegend entwässert (SUCCOW, 2001 a; KANTER, 2005). Die

Kenntnisse bezüglich der Hydrodynamik und der Vegetation europäischer

Durchströmungsmoore im natürlichen Zustand sind daher lückenhaft.

Der Vergleich wird oftmals anhand gering gestörter osteuropäischer Talmoore

vorgenommen (MICHAELIS, 2002), wo häufig trotz geringer anthropogener Eingriffe

dennoch Veränderungen bezüglich der Vegetationszusammensetzung und der

Bodeneigenschaften festzustellen sind. Als Beispiel hierfür dient das Biebrza Tal in

Nordost Polen (WASSEN et al., 1996; WASSEN & JOOSTEN, 1996).

Durch TANNEBERGER & HAHNE (2003) wurde die Eignung eines natürlichen

Durchströmungsmoortales in West-Sibirien (Ob-Talmoor) als Referenzgebiet für

nordostdeutsche Durchströmungsmoortäler untersucht und unter Beachtung

klimatischer, biogeographischer und geologischer Unterschiede festgestellt.

Innerhalb dieser Arbeit wird ein im EU Life-Projekt enthaltenes Durchströmungsmoor,

das Bollwintal-Moor in der Schorfheide, hinsichtlich der Auswirkungen anthropogener

Eingriffe untersucht.

Ziel ist es dabei den Zustand des Oberbodens, sowie der darunter liegenden

Torfschichten hinsichtlich

der bodenphysikalischen Eigenschaften und

der nährstoff-chemischen Eigenschaften festzustellen.

Die Ergebnisse werden anschließend mit einem aus der Literatur generierten

Referenzzustand verglichen und Möglichkeiten und Grenzen von

Renaturierungsmaßnahmen im Bollwintal-Moor aufgezeigt.

Stand des Wissens

12

2. Stand des Wissens

2.1 Charakteristik von Moorökosystemen

Moore sind vom Wasser geprägte Lebensräume und weisen unter natürlichen

Bedingungen einen Wasserüberschuss auf. Durch diese spezifischen hydrologischen

Verhältnisse sind Moore Ökosysteme mit positiver Stoffbilanz, d.h. langfristig übersteigt

die Produktion von organischer Substanz deren Abbau. Das unvollständig

abgebaute Material wird in Form von Torf gespeichert (JOOSTEN & SUCCOW, 2001 a).

Torf ist eine sedentäre Ablagerung, die zu mindestens 30 Masse-% aus organischer

Substanz besteht. Per Definition der in Deutschland gültigen bodenkundlichen

Kartiervorgabe weisen Moore eine Mindestmächtigkeit des organischen Horizontes

von 3 Dezimetern auf (AG BODEN, 2005).

Je nach vorherrschenden hydrologischen, geomorphologischen und ökologischen

Bildungsbedingungen variieren die Moore in ihrer Substratzusammensetzung und

Mächtigkeit und damit bezüglich ihrer bodenphysikalischen und chemischen

Eigenschaften. Zur genaueren Kennzeichnung von Moorstandorten kommen in der

Regel zwei Konzepte zur Anwendung, welche im Folgenden näher erläutert werden.

2.1.1 Kennzeichnung von Moorstandorten

2.1.1.1 Kennzeichnung nach hydrologisch genetischen Gesichtspunkten

Eine Möglichkeit, die naturräumliche Variabilität der Moore zu klassifizieren, ist die

Zuordnung zu hydrologisch-genetischen Moortypen (kurz: hydrogenetische

Moortypen, im Folgenden HGMT). Die Ausbildung des HGMT ist nach JOOSTEN &

SUCCOW (2001 b) ein komplexes Ergebnis aus

Wasserdargebot (Produkt aus: Wasserqualität, Zuflussmenge, -dauer und -

frequenz) und damit der Herkunft des Wassers, welches den Moorkörper

speist,

Geländerelief, welches die Wasserströmung im Moor und den Wasserabfluss

aus dem Moor beeinflusst,

hydrologische Eigenschaften der Moorvegetation und der Torfe selbst.

Stand des Wissens

13

Die entstehenden verschiedenen HGMT sind durch die Art der Torfbildung, den

Aufbau des Moores und ihre Rolle im Landschaftswasserhaushalt charakterisiert

(JOOSTEN & SUCCOW, 2001b).

Für den norddeutschen und polnischen Landschaftsraum stellten SUCCOW & LANGE

(1984) erstmals verschiedene HGMT zusammenfassend vor. Danach unterscheidet

man Verlandungs-, Überflutungs-, Versumpfungs-, Durchströmungs-, Quell-, Hang-,

Kessel- und Regenmoore.

Letztere werden fast ausschließlich durch Regenwasser ernährt, während

vorgenannte Typen unter Mineralbodenwassereinfluss entstehen.

Jedes Einzelmoor zeigt in der Regel eine charakteristische Abfolge und Verknüpfung

unterschiedlicher Standorte, stellt also einen chorischen Naturraum dar, der durch

ein spezifisches Wasserregime, Trophie- und Säure-Basen-Verhältnis und, damit in

Zusammenhang stehend, eine spezifische Vegetation, Stratigraphie (Substrataufbau)

und teilweise auch Reliefsituation gekennzeichnet ist.

Charakteristische Substratabfolgen im Profil sind daher in der Regel kennzeichnend

für die unterschiedlichen HGMT. Torfe in Verlandungsmooren folgen beispielsweise

sehr häufig auf Mudden1. Mudden liegen überwiegend auf mineralischem

Untergrund. Durchströmungsmoortorfe sind häufig über Mudden und

Verlandungsmoortorfen ausgebildet (SUCCOW, 1988; SUCCOW & JESCHKE, 1990; JOOSTEN

& SUCCOW, 2001b). Verlandungs-, Versumpfungs- und Durchströmungsmoortorfe

können teilweise nach erheblichem Wasseranstieg von Mudden überlagert sein

(COUWENBERG et al., 2001).

2.1.1.2 Kennzeichnung nach nährstoffökologisch-chemischen Gesichtspunkten

Die trophischen Verhältnisse eines Moorökosystems werden nach SUCCOW &

STEGMANN (2001, S. 75) als „…Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen an einem

Standort…“ beschrieben.

Die Trophie in terrestrischen Ökosystemen ist über die Intensität der pflanzlichen

Primärproduktion ableitbar (SITTE et al., 1998; RYDIN & JEGLUM, 2006).

Neben bestimmten Spurenelementen werden von Pflanzen in größeren Mengen

Makronährelemente benötigt. Dies sind neben Wasserstoff und Sauerstoff vor allem

Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Kalium. Während Kohlenstoff, Wasserstoff und

1 unter Wasser abgelagerte Sedimente mit mehr als 5 Masse-% organischer Substanz

Stand des Wissens

14

Sauerstoff im Wesentlichen über die Luft und mit dem Wasser aufgenommen

werden, müssen die anderen Nährstoffe zumeist als Ionen im Nährmedium vorliegen

(SITTE et al., 1998).

Nicht der Gesamtgehalt eines Nährstoffs ist daher entscheidend für das

Pflanzenwachstum, sondern seine Verfügbarkeit. Diese ist abhängig vom

chemischen Verhalten des Nährstoffs und von den Standortbedingungen. Einen

wesentlichen Einfluss hat dabei der pH-Wert, aber auch das Redoxpotential in der

Wurzelzone.

Die Anwesenheit/Aktivität von Mikroorganismen bestimmt letztlich den Abbau des

organischen Materials und die Umwandlung in pflanzenverfügbare Nährelemente.

Diese ist wiederum von einer Vielzahl von Faktoren abhängig.

Da diese Prozesse schwer messbar sind, wird in der Praxis häufig der Gesamtgehalt

an Einzelnährstoffen und deren Verhältnis zueinander bestimmt.

Insbesondere das C/N- oder NC- Verhältnis eignet sich zur Einschätzung der

Nährstoffverfügbarkeit, da Mikroorganismen für Abbauprozesse Stickstoff benötigen

(SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 2010).

Da anorganische Kohlenstoffgehalte insgesamt eine geringere Verfügbarkeit

besitzen, wird zur Einschätzung der Trophiesituation das Verhältnis von organischem

Kohlenstoff zum Gesamtstickstoffgehalt herangezogen.

Entsprechend den Nährstoffverhältnissen und den pH-Verhältnissen (Basensättigung)

des Torfsubstrates treten Moore in verschiedenen Ausprägungen auf. SUCCOW (1988)

stellte die auf diesem zweidimensionalen System beruhenden ökologisch-

phytozönologischen Moortypen (kurz: ökologische Moortypen) erstmals auf. Danach

lassen sich fünf ökologische Moortypen unterscheiden. Sie sind im natürlichen

Zustand durch eine charakteristische Vegetation gekennzeichnet (Abb. 1).

Stand des Wissens

15

Abbildung 1: Ökologische Moortypen (SUCCOW & JESCHKE, 1990, S29)

Da das Bollwintal-Moor dem HGMT Durchströmungsmoor zuzuordnen ist (MUGV,

2008), wird dieser HGMT im Folgenden näher erläutert.

Durchströmungsmoore können nur dort entstehen, wo in Landschaften ein hohes

und konstantes Wasserdargebot vorliegt (WASSEN & JOOSTEN, 1996).

Ein in der Regel kontinuierlicher Mineralbodenwasserstrom durchsickert das Moor bis

in eine Tiefe von mehreren Dezimetern vom Mineralrand hin zu einem Vorfluter.

Charakteristisch ist deshalb eine Neigung des Moorbodens vom Talrand zu einem

zentral verlaufenden Fließgewässer oder See. Ihr Auftreten ist an Täler und Talränder

bzw. Becken gebunden, in denen ein Grundwasserleiter angeschnitten ist; häufig

finden sich daher vorgeschaltete Quellmoore (vgl. Abb. 2).

Stand des Wissens

16

Abbildung 2: Schematische Darstellung eines Durchströmungsmoores, gespeist durch ein Quellmoor

Die aufwachsenden Torfe in den oberen Bereichen bremsen den Wasserfluss und

bewirken so ein autonomes Torfwachstum (SUCCOW & LANGE, 1984; SUCCOW, 1988,

SUCCOW, 2001b).

Der anhaltende Wasserfluss führt zur Bildung locker gelagerter Torfe

(Substanzvolumen ≤ 5%), die grobporig, von geringer Zersetzung und elastisch sind.

Bei hohem Wasseranfall erfolgt eine Ausdehnung der Torfdecken; bei geringem

Wasserangebot sinken diese wieder zusammen, man spricht von Oszillation (JOOSTEN

& SUCCOW b, 2001; SUCCOW, 2001b).

Wasserstandsschwankungen fallen deshalb im Moor relativ gering aus. Das

Mikrorelief ist eben oder nur gering ausgeprägt. Die Mooroberfläche bildet

gleichzeitig die Oberfläche des Grundwassers. Die Torfbildung erfolgt semiaquatisch2

(STEGMANN et al., 2001).

Da verschiedene HGMT zum Teil ähnliche Eigenschaften aufweisen, ist in Tabelle 1

ein Überblick zur Charakterisierung dieser HGMT vorgestellt. Sie ist der Arbeit von

MICHAELIS (2002) entnommen. Die Charakterisierung wurde dort nach Succow (1988),

sowie nach Jeschke (2000) vorgenommen (MICHAELIS, 2002).

2 Die torfbildende Vegetation wurzelt im wassergesättigten Bereich, während sich die

Assimilationsorgane oberhalb der Wasseroberfläche befinden

Stand des Wissens

17

Tabelle 1: Charakteristik ähnlicher Moortypen, aus MICHAELIS (2002, S. 8)

Durchströmungsmoore sind ein in der temperaten Laubwaldzone weit verbreiteter

Moortyp. Besonders charakteristisch ist ihr Auftreten im Tieflandbezirk der Provinz der

subatlantisch-zentraleuropäischen minerotrophen Moore bis in die Moorprovinz der

sarmatischen minerotrophen Moore. Sie kommen hier vom Fuß der Bergländer bis ins

Jungmoränengebiet vor und sind in Jungmoränenlandschaften der dominierende

HGMT (JESCHKE et al., 2001; JOOSTEN & SUCCOW, 2001b). Natürlicherweise nehmen sie in

diesen Landschaften neben den Versumpfungs- und Verlandungsmooren,

bedeutende Flächen ein (BERG et al., 2000; LEHRKAMP et al., 2000; SAUERBREY et al.,

2002).

In Abhängigkeit des geologischen Untergrundes und des daran geknüpften Kalk-

bzw. Basenreichtums des ernährenden Wassers, treten Durchströmungsmoore in

Landschaften des jüngsten Jungpleistozäns als Kalkmoore, in denen des

Jungpleistozäns als Basenmoore auf. Saure Durchströmungsmoore sind lediglich in

altpleistozänen Gebieten ausgebildet (JESCHKE et al., 2001; SUCCOW, 2001a).

Der in der Regel mesotrophe Charakter ungestörter Durchströmungsmoore ergibt

sich aus der spezifischen Hydrologie dieses Moortyps. Durch den ständigen

Wasserstrom innerhalb der geneigten Oberfläche ist das Auftreten mesotraphenter

Vegetationsformen nicht allein von der Ionenkonzentration, sondern vom Ionenstrom

Stand des Wissens

18

(Ionenfracht pro Zeiteinheit) geprägt. Es herrschen durch das hydrologisch

gesteuerte Phänomen der „Rheotrophie“ zumeist keine oligotrophen Bedingungen

(EDOM, 2001b). Diese können lediglich bei großen Moorkomplexen in zentralen

Bereichen entstehen, da das ernährende Wasser beim Durchströmen des Torfes eine

Filterung erfährt, es zur Nährstoffverarmung kommt und der Einfluss des Regenwassers

zunehmen kann. Eutrophe Bedingungen finden sich, abgesehen von mineralnahen

(Quell)Bereichen und in Überflutungsbereichen, durch die ständige Wassersättigung

und die geringe Zersetzung der Torfe natürlicherweise nicht (SUCCOW, 2001 a).

Durchströmungsmoore sind in der Regel waldfrei. Vorherrschend ist eine mehr oder

weniger moos- oder auch schilfreiche Seggenried-Vegetation (SUCCOW, 2001 a).

Nach Zuordnung durch Succow (2001 a) dürfte es sich bei der Vegetation

natürlicher, wachsender Durchströmungsmoore um folgende Vegetationsformen

handeln

Cladium mariscus-Riede; mit und ohne Braunmoose; bei Wasserständen

über Flur Scorpionsmoos-Schneiden-Ried,

Carex rostrata-Riede; z.T. moosarm mit Schlenken sowie relativ dichter

Krautschicht (Rohrkolben-Schnabelseggenried),

Carex diandra-Carex rostrata-Riede mit anderen Kleinseggen; z.T. sehr

braunmoosreich, dichtere Krautschicht (Krummoos-Seggenried),

Carex limosa-Riede, sehr braunmoosreich; sehr offen mit geringer

Krautschicht (Scorpionsmoos-Sumpfsimsen-Ried),

Bult-Braunmoos-Seggenriede und Gelbtorfmoos-Seggenriede; beide als

Zeichen von Nährstoffarmut und schwacher Austrocknung und damit

Beginn oberflächiger Versauerung,

Menyanthes trifoliata-Braunmoosschlenken (Scorpionsmoos-

Wasserschlauch-Schlenke).

Im Profilaufbau finden sich dem entsprechend relativ homogen aufgebaute,

aschearme, Seggen-, Seggen-Schilf-, oder Seggen-Braunmoostorfe von zum Teil

großer Mächtigkeit.

Die ökologische Amplitude der Durchströmungsmoore in jungpleistozänen

Landschaften (Basen-Zwischenmoore bzw. Kalk-Zwischenmoore), fassen LANDGRAF &

KLAWITTER (2010), innerhalb des Begriffes „Braunmoosmoor“ zusammen.

Stand des Wissens

19

Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Braunmoosen3, welche neben den

Gefäßpflanzen wegen ihrer engen standörtlichen Bindung in großem Umfang zur

Ableitung der ökologischen Moortypen durch SUCCOW (1988) herangezogen wurden.

Die Braunmoose repräsentieren im Gegensatz zu den Torfmoosen, nährstoffreichere

(nicht eutrophe) basen- bis (kalk)reiche Bedingungen. Durch den

zusammenfassenden Begriff Braunmoosmoor soll die ökologische Moorgliederung

nach SUCCOW (1988) vereinfacht werden (LANDGRAF & KLAWITTER, 2010).

Tabelle 2 gibt einen Überblick zur Kennzeichnung der ökologischen Moortypen nach

SUCCOW (1988), die LANDGRAF & KLAWITTER (2010) zu den Braunmoosmooren

zusammenfassen.

Tabelle 2: Kennzeichnung ökologischer Moortypen (Auszug aus SUCCOW, 2001 a, S. 232-233), die zu

Braunmoosmooren zusammengefasst werden (nach LANDGRAF, 2010, S. 222)

Ursache und Folge der Vegetationszusammensetzung von Moorökosystemen sind

die hydrologischen Gegebenheiten am Standort.

2.1.2 Hydrologie von Niedermoorstandorten

Nach EDOM (2001 a, b) lassen sich vereinfacht folgende grundlegende hydrologische

Eigenschaften natürlicher Moore beschreiben:

1. Das Wasser muss im langfristigen Mittel nahe der Oberfläche stehen, damit Torf

gebildet werden kann. In diesem Fall kann das Mesorelief als

Grundwasserspiegeloberfläche angesehen werden.

Daraus ergeben sich Spezifika in der Wasserbilanz von Mooren und der

hydromorphologischen Struktur.

3 systematisch heterogene Gruppe von Laubmoosen verschiedener Gattungen

Stand des Wissens

20

2. Durch Belüftung oder Ioneneintrag ausgelöste Oxidationsprozesse sowie erhöhter

Druck durch Auflastveränderung, verändern die hydraulischen Eigenschaften der

Torfe. Das hydrologische Regime wirkt sich daher unmittelbar auf Prozesse wie

Torfwachstum, aber auch -sackung und -zersetzung aus.

3. Die Beziehungen zwischen Vegetationsform, dem oberflächennahen Torf und den

hydrologischen Eigenschaften sind in Mooren besonders eng. Stabile

Vegetationsformen sind sowohl Folge als auch Ursache standörtlicher hydrologischer

Eigenschaften. Dementsprechend führen Veränderungen einer dieser Komponente

zu Veränderungen der Eigenschaften der anderen Komponenten.

Letztlich verbindet die Bewegung des Wassers sowohl das Einzugsgebiet mit dem

Moor als auch verschiedene Bereiche innerhalb des Moores. Veränderungen der

hydrologischen Verhältnisse im Einzugsgebiet, sowie im Moor selbst, wirken sich

demnach im gesamten System aus (EDOM, 2001 b; JOOSTEN & CLARK, 2002).

Im Folgenden werden die grundsätzlichen Strukturen und Mechanismen

unbeeinflusster, wachsender Moore näher erläutert.

2.1.3 Aufbau natürlicher Moore

Natürliche Moore zeigen hinsichtlich der bodenbildenden Prozesse eine Zweiteilung

im vertikalen Aufbau. Dabei wird der Torfbildungshorizont des Oberbodens vom

Torferhaltungshorizont im Untergrund unterschieden. Der Torfbildungshorizont wird

nach INGRAM (1978) zusammen mit der Vegetationsschicht, in der Porenströmung

stattfindet, als Akrotelm bezeichnet, während der Torferhaltungshorizont das

Katotelm bildet. Aus abgestorbenem, aber auch lebendem pflanzlichem Material

bestehend ist das Akrotelm locker und elastisch aufgebaut und durch

Pflanzenwurzeln sowie basalen Abschnitten der Moose luftgefüllt. Der gebildete Torf

gelangt nach und nach in tiefere Bereiche.

Das Katotelm bildet den permanent wassergesättigten Bereich. Hier findet, bedingt

durch den Sauerstoffmangel, kaum biologische Aktivität statt. Der Abbau der

organischen Substanz ist stark gebremst (KOPPISCH, 2001 a).

Dieser „diplotelmische“ Aufbau beeinflusst maßgeblich die hydrologischen und

stoffhaushaltlichen Eigenschaften der Moore und zeigt je nach Aufbau des Moores

unterschiedliche Charakteristika (u.a. MITSCH & GOSSELINK, 2007).

Stand des Wissens

21

Damit eng in Zusammenhang steht die Wasserspeicherfunktion der Moore in der

Landschaft. Diesbezüglich muss zwischen (statischem) Speichervorrat und

(dynamischer) Speicheränderung unterschieden werden. Die statische Komponente

umfasst im Wesentlichen das Wasser in der permanent wassergesättigten Zone

(Katotelm), aber auch das physikalisch und chemisch gebundene Wasser im

Akrotelm. Dieses Wasser nimmt auf Grund seiner geringen Beweglichkeit nicht am

jährlichen Wasserzyklus teil und hat keinen Einfluss auf die Speicherkomponente in

der Wasserbilanzgleichung. In Abhängigkeit von den Torfakkumulationsraten nimmt

der Speichervorrat jährlich nur um etwa 0,5 mm zu (EDOM, 2001 b). Verringert wird er

durch Entwässerung, Torfabbau oder Auflasterhöhung (s.u.). Je nach Torfart und

Humifizierungsgrad beträgt das Gesamtwasservolumen des Katotelms 85 – 95%

(EGGELSMANN & SCHUCH, 1980; EGGELSAMNN, 1981 b; EDOM, 2001 b).

Der dynamische Speicher besteht aus den veränderlichen Wassermengen im

Moorboden4. Er umfasst das Wasser in den Moorpflanzen selbst, sowie das

entwässerbare Porenwasser und wassergefüllte Strukturen auf und unterhalb der

Mooroberfläche (Schlenken und Priele, Wasserkissen).

Verschiedene HGMT besitzen bedingt durch ihren Aufbau verschiedene Kapazitäten

an dynamischem Speicher (JOOSTEN & CLARK, 2002).

In den meisten Moortypen ist er limitiert. Bei hohem Wasserdargebot füllt er sich rasch

auf, das überschüssige Wasser fließt schnell ab (EGGELSMANN & SCHUCH, 1980; EDOM,

2001 b).

Moortypen mit hohem Ausdehnungsvermögen (Oszillationsfähigkeit) sind dagegen in

der Lage ausgleichend auf unterschiedliche hydrologische Bedingungen im

Einzugsgebiet zu wirken (EDOM, 2001 b; QUAST, 2001; JOOSTEN & CLARK, 2002; LANDGRAF

& THORMANN, 2006).

Die Oszillationsfähigkeit ist wesentlich von der Beschaffenheit des Akrotelms, d.h.

letztlich von der Vegetation des Moores abhängig (STEGMANN et al., 2001).

Es kann diesbezüglich zwischen 5 Akrotelmtypen unterschieden werden. Dabei

stehen zwischen frei oszillierenden und nicht oszillierenden Akrotelmtypen drei

Varianten von eingeschränkt oszillierenden Typen. Einen tabellarischen Überblick gibt

STEGMANN et al. (2001). Er ist in Tabelle 3 dargestellt.

4 Vielfach wird als Moorboden nur der obere durchwurzelte Bereich verstanden, die tieferen Torflagen

werden in der Geologie als organische Sedimente angesehen (Sauerbrey & Zeitz, 1999 in Scheffer &

Schachtschabel, 2010)

Stand des Wissens

22

Tabelle 3: Oszillationsbezogene Eigenschaften der Akrotelmtypen (- nein, + ja, ± teilweise); fixiert = durch

Wurzeln fest mit dem Untergrund verknüpft oder durch hohes Eigengewicht fest aufliegend, verbunden

= durch bewegliches, elastisches Torffasernetzt locker verbunden (STEGMANN et al., 2001, S. 44)

2.1.3.1 Physikalisch-hydrologische Eigenschaften

In einem wachsenden Moor ändert sich in der Regel mit dem Alter und der damit

einhergehenden längeren Belüftungszeit und höheren Zersetzung der Pflanzenreste,

die hydraulischen Parameter in vertikaler Richtung.

Die Porengröße, sowie die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit (kf) nehmen bereits

im Akrotelm von oben nach unten ab (INGRAM, 1978).

Diese Struktur bedingt, dass Wasserspiegelschwankungen im Akrotelm ausgeglichen

werden und der Effekt auf das System gering bleibt. Bei steigendem Wasserdargebot

werden die Wasserspiegelschwankungen durch die grobporige Struktur im oberen

Bereich gering gehalten, das überschüssige Wasser wird lateral abgeführt. Bei

sinkendem Wasserdargebot verhindert die feinporige Struktur im tieferen Akrotelm

den Abfluss des Wassers. Diese hydrologischen Selbstregulationsmechanismen

gewährleisten die permanente Wassersättigung des Katotelms und beeinflussen

maßgeblich das Abfluss- und Speicherverhalten (IVANOV, 1981; EDOM, 2001 b;

STEGMANN et al., 2001; JOOSTEN & SUCCOW, 2001 b).

Die Torfe werden im wassergesättigten Moor durch die Gewichtskraft (= Masse der

Bodenteilchen) im Laufe der Zeit natürlicherweise verdichtet. Die Gewichtskraft setzt

sich zusammen aus der Auflast (Kompartimente über dem Grundwasserspiegel) und

dem Eigengewicht (Kompartimente unterhalb des Grundwasserspiegel). Davon

unabhängig wird zusätzlich die Auflast von Bäumen oder anthropogenen Elementen

Stand des Wissens

23

betrachtet. Dem entgegen steht der Auftrieb von Körpern in Flüssigkeiten (STEGMANN

& Zeitz, 2001; ZEITZ, 2001).

Die Kompression der unteren Torfschichten ist infolge unterschiedlicher Gewichtskraft

bzw. unterschiedlicher Auftriebskräfte der Moor- bzw. Akrotelmtypen jedoch sehr

unterschiedlich (STEGMANN et al., 2001; STEGMANN & Zeitz, 2001).

In Durchströmungsmooren bedingt die kontinuierliche Wasserversorgung die

Ausbildung eines paraptischen Akrotelms. Die Oszillationsfähigkeit ergibt sich aus der

Elastizität der oberen Torflagen, die mit den unteren zwar verbunden aber nicht fixiert

sind. Gebildet wird die Pflanzendecke solcher Akrotelmtypen bei hohen

Wasserständen in der Wachstumsperiode, weshalb die Torfe bis in große Tiefen

grobporig und gering zersetzt sind.

Der laterale Wasserfluss innerhalb des Moores, d.h. die gesättigte Wasserleitfähigkeit

der Torfsubstrate gilt daher als ein wichtiger Parameter zur Kennzeichnung eines

Standortes (u.a. MITSCHERLICH, 1956).

2.3.1.1 Wasserleitfähigkeit

Ein Boden wirkt durch die Eigenschaften seines Porensystems mehr oder weniger

stauend auf ihn durchfließendes Wasser. Dieser Einfluss des Bodens wird durch die

„Wasserleitfähigkeit“ oder „Wasserdurchlässigkeit“ charakterisiert. Sie ist

entsprechend der Kehrwert des Fließwiderstandes (HARTGE & HORN, 2009).

Je nach Betrachtungsgegenstand kann zwischen der gesättigten Wasserleitfähigkeit

(kf-Wert; gesamtes Porenvolumen wasserverfüllt) und der ungesättigten

Wasserleitfähigkeit (ku-Wert; Porenvolumen von Wasser und Luft ausgefüllt)

unterschieden werden.

Bei vollständiger Füllung aller Hohlräume erreicht die Wasserleitfähigkeit ihren

Maximalwert (AG BODEN, 2005). Die Messung der gesättigten Wasserleitfähigkeit gibt

demnach Hinweise auf die Struktur des Bodens, insbesondere Porenvolumina und

auf Veränderung dieser (vgl. HARTGE & HORN, 2009). Sie ist ausschlaggebend für die

Versickerungsrate und dem entsprechend für das Abflussverhalten. In wachsenden

Mooren ist sie abhängig von Torfart, Humifizierungsgrad, Substanzvolumen und

Porengrößenverteilung (u.a. MITSCHERLICH, 1956; RYCROFT et al., 1974; EGGELSMANN, 1981

b).

Stand des Wissens

24

Grundlage der Berechnung der Fließgeschwindigkeiten im porösen Medium Boden

stellt die DARCY – Gleichung dar (vgl. Formel 1).

Sie beschreibt die Wassermenge, die je Zeiteinheit durch eine bestimmte Fläche

hindurch strömt (SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 2010).

Formel 1: Berechnung der gesättigten Wasserleitfähigkeit nach DARCY

kf = gesättigte Wasserleitfähigkeit (cm/d)

V = perkolierendes Wasservolumen (cm3)

A = Fließquerschnitt (cm2)

t = Zeit (d)

L = Länge der Fließstrecke (cm)

Δh = Potenzialdifferenz (cm)

Grundvoraussetzung für die Anwendung der DARCY Gleichung ist laminares Fließen.

Bei sinkendem Wasserdargebot kann sich die Matrix des organischen Gerüstes

jedoch verändern. Es können Gefüge entstehen, die stark unterschiedliche

Durchlässigkeiten in verschiedene Richtungen aufweisen, d.h. hydraulisch anisotrop

sind (HÖLTING & COLDEWEY, 2009). Die Anwendung der DARCY Gleichung, insbesondere

bei pedogen veränderten Torfen, ist deshalb nicht unumstritten (HEMOND & GOLDMAN,

1985).

2.1.4 Anthropogene Veränderungen von Moorökosystemen

Durch Entwässerung wird die Torfbildung in natürlichen Mooren unterbrochen.

Ursache dafür können natürliche, beispielsweise klimatische Änderungen, sowie

menschliche Aktivitäten sein.

Die Moorstandorte Mitteleuropas wurden zum großen Teil melioriert und unterliegen

häufig einer Nutzung (ZEITZ & STEGMANN, 2001). Dadurch ändern sich die chemischen,

physikalischen und biologischen Eigenschaften des Moores grundlegend und zum

Teil irreversibel. Die wirkenden Prozesse lassen sich nach SCHMIDT et al. (1981) wie

folgend charakterisieren

Moorsackung,

Stand des Wissens

25

Schrumpfung und Quellung,

Humifizierung,

Torfschwund (Mineralisation),

Verlagerungs- und/oder Auswaschungsvorgänge,

Bodenlockerung und –durchmischung durch Bodentiere und

Bodenbearbeitung.

Durch den entwässerungsbedingt fehlenden Auftrieb der Torfe sacken diese

zusammen und es kommt zur Kompression der Torfe auch in den unteren

Torfschichten. Bei vormals locker gelagerten Torfen macht sich dies verstärkt

bemerkbar. Bedingt durch das Relief des mineralischen Untergrundes sind die

Sackungsbeträge unterschiedlich und es kann ein ausgeprägtes Mikrorelief

entstehen (SCHULTZ-STERNBERG et al., 2000; ZEITZ, 2003).

Durch die Kompression der Torfe nimmt der Gehalt an großen, schnelldränenden

Grobporen (>50µm) ab, so dass die gesättigte Wasserleitfähigkeit sinkt.

Der Einfluss der Entwässerung im Moor auf Gefüge, Sackung und Durchlässigkeit im

zeitlichen Verlauf, wurde durch EGGELSMANN (1976 in ZEITZ, 2003) dargestellt (Abb. 3).

Abbildung 3: zeitlicher Einfluss der Entwässerung im Moor auf Gefüge, Sackung und Durchlässigkeit

(EGGELSMANN, 1976 in ZEITZ, 2003)

Die Wasserspiegelschwankungsamplituden vergrößern sich bei gleicher

Entwässerungsintensität, was den beschriebenen Effekt noch verstärkt.

Im entwässerten Bereich kommt es witterungsbedingt infolge von Wasserentzug zur

Schrumpfung und durch Wasserein- oder –anlagerung zur Quellung des

Bodenmaterials. Durch die Schrumpfung entstehen zunächst senkrechte

Stand des Wissens

26

Schwundrisse (auch Zugrisse). Bei anhaltender Entwässerung kann sich ein

Torfsäulengefüge ausbilden. Nach tieferer Entwässerung (8-12 dm unter Flur),

entstehen aus den Schwundrissen Spalten, die in größere Tiefen hinab reichen

können. Die Torfsäulenköpfe reißen auf und bilden ein Grobpolyedergefüge,

welches schließlich in kleinere Polyeder zerfällt. Dabei neigen unterschiedliche

Torfarten in unterschiedlicher Weise zur Ausbildung von Polyedern.

Durch die damit verbundene intensivere Belüftung tieferer Torflagen steigt der

mikrobielle Abbau der organischen Substanz. Es kommt zu einer sekundären,

aeroben Zersetzung und zum oxidativen Torfverzehr. Die Mineralisationsraten sind

abhängig von Klima, Grundwasserstand, Bodenfeuchte, Kohlenstoffvorrat,

Basenverhältnissen und Nutzungsart des Standortes (u.a. ZEITZ, 2003; RYDIN & JEGLUM,

2006; MITSCH & GOSSELINK, 2007).

Bedingt durch höhere pH-Werte, sowie Unterschiede in der Hydrologie und im

Substrataufbau, laufen Mineralisierungsprozesse in Niedermooren generell schneller

ab als in Hochmooren (ZEITZ & VELTY, 2002; OLESZCZUK et al., 2008); dies gilt in

besonderem Maße für basen- und kalkreiche Niedermoorstandorte (GROOTJANS et

al., 2006).

Durch die vermehrte Anwesenheit von Bodentieren infolge der aeroben Verhältnisse

wird der Torf weiter zerkleinert und homogenisiert. Es entsteht ein vererdeter Torf mit

Krümelgefüge. Bei fortschreitender Entwässerung entsteht schließlich ein vermulmter

Torf.

Moorsackung, Schrumpfung und Mineralisierung führen insgesamt zu einer Abnahme

der Moormächtigkeit (u.a. LEHRKAMP, 1987).

Material und Methoden

27

3. Material und Methoden

3.1 Das Untersuchungsgebiet

Das Bollwintal liegt ca. 60 km nördlich von Berlin im Landkreis Uckermark des

Bundeslandes Brandenburg (Abb. 4).

Abbildung 4: Übersicht zur Lage des Untersuchungsgebietes (google.de/maps)

Das Untersuchungsgebiet (UG) umfasst die vermoorte Niederung des Bollwintales. Es

grenzt nördlich an die Ortschaft Gollin und erstreckt sich zwischen dem Bollwinsee

und dem Polsensee auf fast 4 km Länge bis an die westlich gelegene Ortschaft

Dargersdorf. Dabei erreicht die schmale Rinne eine Breite ca. 100 bis 250 m und eine

Gesamtgröße von ca. 85 ha.

Im zentralen Bereich wird das Tal von einem Fließ durchzogen, welches im östlichen

Bereich auf 1/3 der Strecke relativ naturnah mäandriert. In westlicher Richtung weitet

sich das Tal, das Fließ ist in diesen Bereichen begradigt (s.u.). MÜLLER, 2009 stellte

zwischen dem Wasserspiegel des Bollwinsees (49,4 m ü. NN) und dem des Polsensees

(47,8 m ü. NN) eine Differenz von 1,6 m fest und damit ein Gefälle in Ost-West

Richtung, welches im Ostteil stärker als im westlichen Bereich ausgeprägt ist; zudem

zeigt sich ein Gefälle vom Moorrand zum Zentrum.


28

Im Osten wird das UG von steilen Hängen gesäumt die mit Kiefern bestockt sind, im

westlichen Bereich schließen sich im Norden meliorierte Weiden an. Im Süden

werden die Flächen größtenteils ackerbaulich, zum Teil aber auch forstlich mit

überwiegend Kiefernbestockung genutzt. In den Randbereichen finden sich teilweise

ältere Erlenbrüche, sowie ausgedehnte Weidengebüsche und Birkenbrüche. Diese

haben sich örtlich weit ins Zentrum des UG ausgedehnt (Abb. 5 und 6).

Abbildung 5: Blick in Richtung Osten auf das Bollwintal, hinten der Bollwinsee; ca. 2/3 des UG (Foto:

Holger Rößling)

Abbildung 6: Blick auf den westlichen Teil des UG, rechts der Polsensee und die Ortschaft Dargersdorf;

ca. 1/3 des UG (Foto: Holger Rößling)


29

Seit 1990 gehört das UG zum Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin und ist

Bestandteil des Naturschutzgebietes „Bollwinwiesen/Großer Gollinsee“ (GBl. DDR

1990, SDr. 1472). Es ist zudem Bestandteil des 906 Hektar großen FFH-Gebietes

„Bollwinwiesen/Großer Gollinsee“ und damit Teil des europäischen

Schutzgebietsnetzes „Natura 2000“ (MUGV, 2011).

Eine Besonderheit ist der in den 1970er Jahren im Gebiet angesiedelte Elbebiber

(Castor fiber albicus), der zum Wasserrückhalt im Gebiet beiträgt.

3.1.1 Naturräumliche Lage und Geologie

Nach SCHOLZ (1962) gehört das UG zum Templin-Werbelliner Seen- und Sandergebiet

im Südteil der Mecklenburgischen Seenplatte. Es liegt somit im Ausdehnungsbereich

des jüngsten, des weichselkaltzeitlichen Inlandeises.

Ungefähr 2 km östlich (bei Ringenwalde) verläuft die Pommersche Eisrandlage von

Nordwest nach Südost. Sie markiert die Grenze des Eisvorstoßes. Südwärts schließt

sich der Schorfheidesander an. Diese flachwellige (50-70 m ü NN) Sanderlandschaft

wurde von den Schmelzwässern des Pommerschen Stadiums weitflächig nach

Südwesten hin aufgeschüttet. Besonders im Norden ist sie von zahlreichen

glazifluviatilen Abflussrinnen durchzogen (LIEDTKE & MARCINEK, 2002), zu denen auch

das Bollwintal gehört.

Auf den Hochflächen (Platten) dominieren sandige bis sandig-lehmige Substrate,

während in den Niederungen sandige Substrate vorherrschend sind (SCHMIDT, 2002).

In Abbildung 7 sind die geologischen Verhältnisse im UG dargestellt.

Talsande aus schwach-humosem Sand oder Sand über sandigem Untergrund sind

grün dargestellt, während die sandig-lehmigen Substrate des oberen Sandes gelb

gekennzeichnet sind. Diese besitzen zum Teil einen schwer durchlässigen

Lehmuntergrund oder auch Mergeluntergrund (gelb mit roter Schraffur). Auffällig ist

das Auftreten von Wiesenkalken oder Kalkeinlagerungen im Bereich der Rinne (blau

schraffierte Flächen). Auch MIDDELSCHULTE (1992) beschreibt im Gebiet des „Golliner

Sander“ hochanstehende Kalke, ab einer Tiefe von 80 – 150 cm.


30

Abbildung 7: Geologische Karte des UG von 1893 (Legende im Anhang III.1)

3.1.1.2 Genese des Bollwintales

Innerhalb der Bollwintal-Rinne bildeten sich nach dem Rückschmelzen des Eises Seen,

in denen im Holozän mächtige Kalkmudden5 über den glazifluviatilen Sanden

sedimentierten. Insgesamt handelte es sich dabei um 3 aneinandergereihte

Seebecken (SUCCOW, mdl. Mitteilung)

Durch MÜLLER (2009) wurden im Zentrum der Niederung teilweise 10 m mächtige

Mudden (überwiegend Kalkmudden) erbohrt. Nach 13 m Bohrtiefe konnte dabei das

Ausgangssubstrat nicht erreicht werden und auch MIDDELSCHULTE (1992), schloss durch

die steil abfallenden Randbereiche auf eine sehr tiefe Rinne.

Über den fossilen, subhydrischen Böden (überwiegend Gyttjen) haben sich bei

hohem Grundwasserstand Niedermoorböden entwickelt.

Die Entwicklung der Torflagen begann mit der zunehmenden Verflachung der

Seebecken, so dass schließlich torfbildende Vegetation einwandern konnte.

5 kalkhaltiges limnisches Sediment, welches sich bildet, wenn gelöstes Calciumcarbonat an submerser

Vegetation abgelagert wird und diese nach dem Absterben am Seegrund sedimentiert.


31

Die geringmächtige Ausbildung der Torfdecken im zentralen Bereich des Tales, weist

darauf hin, dass der See in diesem Bereich erst sehr spät verlandete. Die

topografische Karte von 1898 zeigt an dieser Stelle noch offene Wasserflächen

(Abb. 8).

Abbildung 8: Topographische Karte von 1898, 2947 Gollin, Ausschnitt (greif.uni-greifswald.de/geogreif)

Das aus den angrenzenden Hochflächen austretende Grundwasser führte zu einer

kontinuierlichen Speisung der Niederung und zur Ausbildung eines

Durchströmungsregimes. Kennzeichnend dafür sind die mehr als 2 m mächtigen

Radizellen- und Braunmoostorfe geringer bis mäßiger Zersetzung, die sich über Schilf-

und Schilfseggentorfen ausgebildet haben. Ursache für den vorausgegangenen

Grundwasseranstieg können einerseits Veränderungen der klimatischen Verhältnisse

im Gebiet, andererseits anthropogen verursachte Veränderungen im

Landschaftswasserhaushalt, beispielsweise durch den regionalen Anstieg des

Grundwassers in Folge der Öffnung der Waldlandschaften im Mittelalter gewesen

sein (DIERSSEN & DIERSSEN, 2001). Nach seiner hydrologischen Genese ist das Bollwintal-Moor dem HGMT

Durchströmungsmoor über Verlandungsmoor zuzuordnen. In den Randbereichen

finden sich Quellmoorkomplexe (MUGV, 2008).

Entsprechend der Vegetation wurden durch MIDDELSCHULTE (1992) Teilbereiche des

Bollwintal-Moores als Basen-Zwischenmoor bzw. als Reichmoor charakterisiert.


32

3.1.2 Klima

Klimatisch liegt das UG im Bereich des Mecklenburgisch-Brandenburgischen

Übergangsklimas. Im Norddeutschen Tiefland macht sich bei weitgehend zonaler

Zirkulation eine Änderung der Lufttemperatur und Niederschlagsverhältnisse in dieser

Richtung bemerkbar. Abgesehen von regionalen, reliefbedingten Einflüssen, ist daher

ein Anstieg der durchschnittlichen Jahrestemperaturschwankungen von West nach

Ost zu verzeichnen. Die Zunahme der Mitteltemperaturen erfolgt in den

Sommermonaten gleichgerichtet, während die der Wintermonate abnimmt.

Desgleichen nimmt der Jahresniederschlagsdurchschnitt nach Osten ab. Dies ist

besonders im Winterhalbjahr bemerkbar. In dieser Phase füllen sich die

Grundwasservorräte auf, während im Sommer Grundwasserzehrung vorherrschend ist

(HENDL, 2002). Es dominieren ganzjährig Westwinde; im Sommer stärker aus

nordwestlicher, im Winter vermehrt aus südwestlicher Richtung (SCHOLZ, 1962).

Die Jahresniederschläge zeigen einen mittleren Wert für Brandenburg von etwa 600

mm6, mit einem höheren Anteil der Niederschläge im Sommerhalbjahr.

Die mittlere jährliche potentielle Evaporation liegt mit 628 mm über den mittleren

jährlichen Niederschlägen. Im Sommerhalbjahr beträgt sie etwa 520 mm und

übersteigt damit deutlich die Niederschläge (etwa 340 mm), während im

Winterhalbjahr der Niederschlag mit etwa 260 mm die potentielle Evaporation mit

etwa 110 mm übersteigt. Die klimatische Wasserbilanz in Brandenburg beträgt aktuell

im Mittel -24,5 mm/Jahr (GERSTENGARBE et al., 2003).

Das UG liegt in einer der regenärmsten Regionen Brandenburgs (u.a. CHMIELEWSKI,

2009).

Die Daten der Klimastation Angermünde, ungefähr 30 km östlich vom UG gelegen,

zeigen eine durchschnittliche jährliche Niederschlagssumme von 532 mm. Die

gemessenen Werte liegen damit deutlich unter dem brandenburgischen

Durchschnitt (Abb. 9).

6 Als Berechnungszeitraum für die mittleren Werte dienen die Jahre1951 bis 2000


33

Abbildung 9: Klimadiagramm der Station Angermünde (dargestellte Werte zeigen Monatsmittel der

Aufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes von 1961 – 1990)

Allerdings stellten MAUERSBERGER & MAUERSBERGER (1996) ein Gefälle in östlicher

Richtung bezüglich der Niederschlagsjahressumme im Gebiet des

Biosphärenreservates Schorfheide-Chorin fest. So wurden für Groß Schönebeck (ca.

20 km südlich des UG) 1994 und 1995, 805 mm bzw. 706 mm jährliche

Niederschlagssumme gemessen, während in Kerkow bei Angermünde nur 543 mm

bzw. 603 mm jährlicher Niederschlag gemessen wurden. Dies könnte ein Hinweis

darauf sein, dass das UG durch seine Lage westlich des Höhenzuges der Endmoräne

eine höhere Niederschlagsspeisung erfährt, als dies aus den Daten der Klimastation

Angermünde hervorgeht.

Belastbare Daten müssten jedoch auf einer längeren Messreihe beruhen.

Das UG befindet sich in einem Gebiet, welches stark vom Klimawandel betroffen ist

und künftig sein wird (MUGV, 2009). Aus diesem Grund sollen im Folgenden die

aktuellen Klimaverhältnisse und die Prognosen für Brandenburg insgesamt kurz

vorgestellt werden, denn Änderungen von Niederschlag, Globalstrahlung und

Lufttemperatur haben einen direkten Einfluss auf die hydrologischen Prozesse und

damit auf die regionale Wasserbilanz (GERSTENGARBE et al., 2003).

Durch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), wurde 2003 eine regionale

Klimaentwicklungsstudien für das Land Brandenburg durchgeführt, wobei ein

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

-50,0

-40,0

-30,0

-20,0

-10,0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

J F M A M J J A S O N D

N in

mm

Angermünde

56 m

N in mm T in °C

8,3°C

532 mm

T in °C N in mm


34

mittleres globales Klimaentwicklungsszenario des Intergovernmental Panel on

Climate Change (IPCC) als Grundlage diente (GERSTENGARBE et al. 2003).

SCHULTZ-STERNBERG et al. (2010) stellen die Prognosen bis zum Jahr 2055 wie folgt

zusammen

Zunahme der Jahresmitteltemperaturen zwischen 1,4 °C – 3 °C,

Abnahme der Niederschläge zwischen 30 – 50 mm,

Umverteilung der Niederschläge vom Sommer- zum Winterhalbjahr,

Zunahme der potentiellen Evaporation,

gleichbleibende reale Evaporation in der Jahressumme, aber Abnahme im

Sommer- und Zunahme im Winterhalbjahr.

Die Entwicklung der Parameter Lufttemperatur, Niederschlag und potentielle

Verdunstung verdeutlicht, dass sich die globale Klimaerwärmung mit oben

genannten Auswirkungen bereits regional bemerkbar macht (MUGV, 2009).

3.1.3 Hydrologie

Bezüglich des Landschaftswasserhaushaltes ist Brandenburg generell, wie weite Teile

des pleistozänen norddeutschen Tieflandes, durch einen hohen Feuchtgebiets- und

Gewässeranteil bei gleichzeitig geringen Jahresniederschlagssummen

gekennzeichnet (u.a. JORDAN & WEDER, 1995). Die eiszeitliche Formung dieses

Gebietes ließ zahlreiche oberirdisch abflusslose Rinnen und Becken entstehen und

bedingt eine hohe Reliefenergie (MARCINEK, 2002). Die sandigen Böden besitzen ein

hohes Versickerungsvermögen und es haben sich mächtige Grundwasserleiter

ausgebildet (JORDAN & WEDER, 1995; SCHMIDT, 2002; STACKEBRANDT, 2004). In den letzten

Jahrhunderten griff der Mensch vermehrt in dieses Gewässersystem ein.

Feuchtgebiete wurden entwässert und vormals oberirdisch abflusslose Gebiete

wurden durch Anschluss an die Vorflut erweitert (MARCINEK, 2002; DRIESCHER, 2003).

Im Gebiet der Schorfheide beobachtet man in den letzten Jahrzehnten und

insbesondere seit den 1980er Jahren ein Rückgang der Abflüsse in den

Fließgewässern sowie einen Rückgang der oberflächennahen Grundwasserstände

um mehr als 2 m (MUGV, 2009).

Eine Studie zur Analyse und Bewertung der Wechselwirkungen zwischen

Oberflächen- und Grundwasser in Abhängigkeit von Landnutzung und Klima zeigte,


35

dass der Ausbau des Gewässersystems und die Forstnutzung bedeutende Ursachen

des negativen Grundwassertrends darstellen. Bei einem mittleren Klimaszenario wird

es bei gleichbleibender Bewirtschaftung zu einem weiteren Absinken der

Grundwasserstände zwischen etwa 1,50 und 2,20 m kommen (GORAL & MÜLLER, 2010).

Die verringerte Grundwasserneubildung wird zudem mit einer erhöhten Zehrung in

den Niederungsgebieten in Zusammenhang gebracht, welche wiederum durch den

Anstieg der Globalstrahlung seit den 1980er Jahren verursacht wird (MUGV, 2009).

3.1.3.1 Hydrologische Verhältnisse im Bollwintal

Die Wasserspeisung des Moorkomplexes im Bollwintal erfolgt aus seinem

mineralischen Einzugsgebiet und über den Niederschlag. Zu unterscheiden ist

zwischen einem oberirdischen Einzugsgebiet und einem unterirdischen Einzugsgebiet.

Während das oberirdische Einzugsgebiet das Moor über Oberflächenabfluss sowie

Zwischenabfluss speist, liefert das unterirdische Einzugsgebiet Grundwasser.

Unterirdische Einzugsgebiete ergeben sich, wenn Grundwasserleiter den Moorkörper

berühren. Dabei wird zwischen freien Grundwasserleitern und tieferen artesisch

gespannten Grundwasserleitern unterschieden. Durch schwer durchlässige

Deckschichten entsteht Druckwasser, welches im Ungleichgewicht mit dem

atmosphärischen Druck steht und lokal begrenzt an so genannten mineralischen

Fenstern austritt (PÄZOLT, 2005; HÖLTING & COLDEWAY, 2009). Bei der Analyse dieser

Grundwasserleiter ergeben sich zumeist ausgedehnte Einzugsgebiete (SUCCOW et al.,

2001).

Nach den Karten der hydrologischen Kennwerte von 1983 (VEB KOMBINAT

GEOLOGISCHE FORSCHUNG UND ERKUNDUNG HALLE), wird das Bollwintal-Moor

hauptsächlich aus dem 2. Grundwasserleiter gespeist. Die Bollwintal Rinne schnitt den

oberen freien Grundwasserleiter der angrenzenden Hochflächen an, so dass dieser

in die Rinne entwässert (sogenannte Schicht- bzw. Überlaufquellen).

Nach EDOM (2001 b) und QUAST (2001) ist das Einzugsgebiet anhand der

Grundwassergleichen und der Verbreitung des Grundwasserleiters abzugrenzen

(vgl. Abb. 10 und 11).


36

Abbildung 10: Karte der Grundwassergleichen im UG von 1983 (Landesamt für Geologie und Bergbau)

Abbildung 11: Karte der Verbreitung und Ausbildung des 2. Grundwasserleiters im UG (Landesamt für

Geologie und Bergbau)

Der 2. Grundwasserleiter ist ein freier Grundwasserleiter mit unterschiedlichen

Mächtigkeiten. Während er im östlichen Bereich auf ungefähr der Hälfte der Fläche

des UG zwischen 10 und 20 m mächtig ist (vgl. Abb. 11; dunkelgelb), ist er auf der

restlichen Fläche zwischen 5 und 10 m mächtig (vgl. Abb. 9; gelb). Die Abdichtung


37

erfolgt überwiegend durch Beckentone (VEB KOMBINAT GEOLOGISCHE FORSCHUNG UND

ERKUNDUNG HALLE, 1983). Das natürliche Einzugsgebiet beträgt laut MÜLLER (2009) ca.

400 ha.

Nach QUAST (1997 in LANDGRAF, 2000), sind bei Grundwasserneubildungsraten von 50 –

150 mm/Jahr in brandenburgischen Landschaften Einzugsgebiete der 3 – 6 fachen

Größe für die Entwicklung der Niedermoore von Nöten. Bei einer Größe von ca. 85

ha entspräche dies für das Bollwintal-Moor einer Größe von 255 – 510 ha.

Dies muss vor dem Hintergrund klimatischer Veränderungen und menschlicher

Einflussnahme in der Region betrachtet werden.

Neben der Speisung aus dem oberen freien Grundwasserleiter, lässt sich eine

Speisung des Bollwintal-Moores aus dem 3. Grundwasserleiter und damit gespannten

Verhältnissen vermuten, dies ist jedoch aus den hydrologischen Karten nicht

ersichtlich.

Diese Annahme ergibt sich aus der relativen Nähe des Bollwintales zur Endmoräne

(ca. 2 km). Die glazifluviatil aufgeschütteten Sande sind nahe der Endmoräne meist

nur von geringer Mächtigkeit. Dementsprechend geringmächtig ist der freie obere

Grundwasserleiter ausgeprägt. Es ist also davon auszugehen, dass die tiefe Rinne des

Bollwintales darunter liegende stauende Schichten lokal angeschnitten hat. Diese

Annahme wird unterstützt durch das Auftreten von Kalkausfällungen7 innerhalb der

Torfe, die sowohl durch MÜLLER (2009) als auch innerhalb der vorliegenden Arbeit im

zentralen und westlichen Bereich des Moorkomplexes vorgefunden wurden. In der

Folge ergäbe sich eine als konstant einzustufende Wasserspeisung des Bollwintal-

Moores aus einem weit größeren Einzugsgebiet.

Neben der Wasserspeisung ist der Abfluss eines Moorgebietes eine wesentliche

Größe für die Wasserbilanz. Das Bollwintal entwässert durch seine Lage westlich der

Pommerschen Endmoräne, welche die Hauptwasserscheide zwischen Ost- und

Nordsee bildet, über die Havel in die Nordsee (MEYNEN, 1962). Das Bollwinfließ leitet

das Wasser westwärts über den Polsen- und den Krempsee in den Kuwallsee und

erhält dort über den 1745 schiffbar gemachten Templiner Kanal Abfluss zur Havel

(DRIESCHER, 2003). In wieweit Abschnitte dieses Systems künstlich angelegt wurden,

7 calciumhydrogencarbonatreiches Grundwasser tritt an die Oberfläche und gibt dabei überschüssiges

CO2 an die Atmosphäre ab. Der vormals in Form von Calciumhydrogencarbonat vorliegende gelöste

Kalk (im Wesentlichen Calciumcarbonat) fällt aus.


38

konnte nicht geklärt werden. Durch den Wasser und Bodenverband Uckermark-

Havel konnte lediglich die regelmäßige Räumung des Vietmannsdorfer Grabens

(unterhalb des Polsensees) bis zu Beginn der 1990er Jahre bestätigt werden (LIESKE,

mündl. Mitteilung). Vermutet wurde in diesem Zusammenhang, dass die

Entwässerung und Sackung der Havelniederung zu einem vermehrten Abfluss aus

dem Gebiet des Schorfheidesanders führen würde (MAUERSBERGER, mündl. Mitteilung).

Zur Erhöhung des Abflusses aus den Moorbereichen selbst, tragen die

Entwässerungsgräben im Gebiet bei, so dass in der Bilanz von einem

Ungleichgewicht zwischen Zulauf und Abfluss ausgegangen werden muss.

3.1.4 Nutzung und Geschichte des Bollwintales

Erste Meliorationsversuche im Bollwintal begannen vor dem 2. Weltkrieg.

Durch die Anlage von Entwässerungsgräben und den Bau von Faschinen sollte eine

großflächige Wiesennutzung ermöglicht werden. Diese extensive Nutzung durch

Privatbesitzer sollte in den 1950er Jahren durch eine intensive Bewirtschaftung

abgelöst werden. Hierzu wurde versucht das Bollwintal, durch die Anlage zahlreicher

Drainagegräben, weiter zu entwässern (MIDDELSCHULTE, 1992).

Besonders im östlichen Bereich des Tales finden sich zahlreiche kleinere

Entwässerungsgräben, was auf einen anhaltenden Grundwasserstrom und damit auf

eine erschwerte Entwässerung deutet. Diese Annahme wird durch das

Vorhandensein sogenannter Fanggräben (quer zur Fließrichtung angelegte Gräben),

bestätigt (vgl. Abb. 12).


39

Abbildung 12: Entwässerungsgräben im UG (NaturSchutzFond BRB)

Im Ostteil findet sich zudem großflächig eine Sanddeckkultur, die aufgebracht wurde

um die Standfestigkeit des Moores zu erhöhen. Dieser in diesem Bereich zwischen 10

und 20 cm mächtige, aus grob- bis mittelkörnigem Sand, sowie Ziegelbruchstücken

aufgebaute Horizont, zeigt eine geringe Sortierung des Materials. Im westlichen

Bereich befindet sich am Südrand eine Abgrabungsstelle, aus der das Substrat

vermutlich stammt.

Die im zentralen Bereich abgelagerten Sande können durch erodiertes Material von

den Hangkanten im Moor entstanden sein, wie dies MIDDELSCHULTE (1992) beschreibt.

Sie sind deutlich geringmächtiger und es fehlt Fremdmaterial. Die Verbreitung

sandüberlagerter Niedermoorböden im UG ist nachfolgend dargestellt (Abb. 13).


40

Abbildung 13: Verbreitung sandüberlagerter Niedermoorböden im Bollwintal (NaturSchutzFond BRB)

Insgesamt machten die Unzugänglichkeit des Gebietes, der Wasserrückstau des

Polsensees, sowie der ständige Zufluss aus Quellen eine intensive Nutzung in allen

Teilen so beschwerlich, dass von weiteren Meliorationsmaßnahmen abgesehen

wurde. Eine Mahd fand bis in die 1990er Jahre noch auf wenigen Flächen in

Ortsnähe durch private Besitzer, aber auch aus Naturschutzgründen durch das

Umweltamt Templin statt (MIDDELSCHULTE, 1992).

Heute sind die meisten Flächen brach gefallen. Lediglich auf der südlich des

Bollwinsees vorgelagerten Fläche findet noch Mahd statt.

Neben den Eingriffen innerhalb des Moorkomplexes, fanden Veränderungen im

Einzugsgebiet des Bollwintales statt, die ebenfalls Auswirkungen auf das Moorgebiet

hatten bzw. haben. So diente laut MIDDELSCHULTE, 1992 das Bollwinfließ bereits seit

mindestens 1826 als Vorfluter für das nordwestlich angrenzende, dränierte

Feuchtgebiet der Albrechtstaler Wiesen (vgl. Abb. 12).


41

Auch die südlich des Bollwintales, inmitten einer Moorsenke, gelegenen Seen Gihrsee

und kleiner Holzsee, wurden bereits 1826 mittels eines Verbindungsgrabens und

Durchstiches zum Bollwintal hin entwässert (MAUERSBERGER & MAUERSBERGER, 1996).

In den 1970er Jahren wurde zudem das dem Bollwinsee östlich vorgelagerte

Niedermoorgebiet „Twelbruch“ für jagdwirtschaftliche Zwecke entwässert. Zur

Ableitung des anfallenden Wassers wurde unter die heutige Bundesstraße 109 ein

Entwässerungsrohr gelegt und die Wasserscheide in Richtung Bollwintal

durchbrochen. Die aus den Torfen des Twelbruches freigesetzten Nährstoffe

gelangten in den Bollwinsee, der vormals den Beginn des Bollwinfließes markierte

(MAUERSBERGER & MAUERSBERGER, 1996). 2003 erfolgte der dauerhafte Verschluss dieses

Entwässerungsrohres (KOCH, 2003).


42

3.2 Untersuchungsmethodik

3.2.1 Geländemethoden

3.2.1.1 Bodenkundliche Ansprache und Probenentnahme

Die Geländearbeiten sowie die Probenentnahme der Torfe erfolgten im Juni/Juli 2010

sowie im Oktober und Dezember 2010.

Für die Profilansprache wurden insgesamt 40 Bohrungen entlang von 10 Transekten

angelegt, die Profilbeschriebe sind im Anhang IV beigefügt-.

Bohrungen wurden annähernd fließparallel vom Moorrand zum Zentrum angelegt.

Wegen der erschwerten Zugänglichkeit durch teils dichten Baum- und

Strauchbewuchs, aber auch durch Wasserüberstau gelang dies nicht immer. Zudem

konnte der westliche Teil des UG, im Bereich des ehemaligen Flachsees, wegen zu

geringer Tragfähigkeit des Untergrundes nicht abgebohrt und beprobt werden.

Der Zielstellung der Arbeit folgend, das Ausmaß der anthropogen bedingten

Veränderungen im Moorboden möglichst flächendeckend festzustellen, wurde der

Moorkörper nicht bis zum Ausgangssubstrat abgebohrt. Bohrungen erfolgten im

Wechsel bis zur unteren Mudde und in eine Tiefe von ungefähr 2 m.

Die Ansprache im Gelände erfolgte nach Vorgaben der aktuellen Ausgabe der

bodenkundlichen Kartieranleitung (AG BODEN, 2005) mittels einer Moorklappsonde.

Bei der Ermittlung von Bodenkennwerten für Moorböden sind sowohl die

verschiedenen Torfsubstrate8 als auch die Horizonte9, sowie deren Mächtigkeiten von

Bedeutung. Bei der Geländeansprache wurden daher sowohl Torfsubstrate als auch

Moorbodenhorizonte charakterisiert. Dabei sind die auf entwässerten Mooren

stattfindenden Bodenprozesse Ursache für die Ausbildung anthropogen bedingter

Moorbodenhorizonte (Zeitz & STEGMANN, 2001).

Für die chemischen und physikalischen Veränderungen im Torfkörper ist der

Humifizierungsgrad ein wesentlicher Parameter. Er beschreibt das Ausmaß der

primären Zersetzung der torfbildenden Pflanzenteile. Die Ansprache des

Humifizierungsgrades erfolgte im Gelände mittels der Handquetschmethode nach

VON POST (AG BODEN, 2005). Dafür wird ein etwa hühnereigroßes Stück grubenfrischer

8 Ansprache der erkennbaren Pflanzenreste (z.B.: Radizellen, Braunmoose, Schilf) 9 Ansprache nach Merkmalen der Pedogenese (z.B.: Hr = organischer Horizont im wassergesättigten

Bereich (vgl. auch Abkürzungen im Anhang I.1)


43

Torf entnommen und in der Hand gepresst. Die Farbe des dabei austretenden

Wassers, die Menge des zwischen den Fingern durchgehenden Torfes sowie die

Pflanzenstrukturen im Torf werden bewertet und einer 10-stufigen Skala zugeordnet; 1

für gering und 10 für stark zersetzt (vgl. Anhang I.3).

Zusätzlich wurden im Gelände folgende Parameter ermittelt

Karbonatgehalt (mittels 10% HCl),

bestimmbare Beimengungen innerhalb der Substrate,

pH-Wert an den Entnahmestellen der Bodenproben und stichprobenartig,

jeweils in den oberen 10 cm und in 50-60 cm Tiefe im östlichen, zentralen

und westlichen Bereich des UG (mittels soil PH Meter PH 20s),

Grundwasserstand am Tag der Aufnahme.

3.2.1.2 Aggregieren von Horizont- und Substratangaben

Zur Ermöglichung von flächenrepräsentativen Aussagen, mussten die am Punkt

gewonnenen Erkenntnisse in die Fläche übertragen werden. Hierzu wurde das

Konzept der Horizont-Substrat-Kombination (HSK) angewandt.

Das Konzept der HSK geht auf VETTERLEIN (1986) zurück und basiert auf der Annahme,

dass wesentliche Einflussgrößen für bodenphysikalische und auch chemische

Eigenschaften durch Substrat sowie Horizontmerkmale bestimmt sind und sich

deshalb vergleichbare chemische und physikalische Eigenschaften für das Material

ableiten lassen (FELDHAUS et al., 2006). Die HSK ergeben sich durch die Verknüpfung

von Horizont- und Substratangaben (Tab. 4).

Dies ermöglicht eine Transferierung von Bodeneigenschaften vom Punkt in die Fläche

(ZEITZ, 1992; BAURIEGEL, 2004; ZEITZ et al., 2005).


44

Tabelle 4: Aggregieren von Horizont- und Substratangaben (nach ZEITZ et al., 2005, S. 42; Abkürzungen im

Anhang I.1 und I.2)

Nach ZEITZ et al. (2005), darf das Aggregieren und Homogenisieren keine

Veränderung der Inhalte der Profilbeschriebe zur Folge haben.

Merkmalsbestimmende Substrate und Horizonte sind in jedem Fall zu erhalten. In der

vorliegenden Arbeit wurden Mischtorfe zu Gunsten des Haupttorfbildners

zusammengefasst sowie Beimengungen außer Acht gelassen.

Da der Humifizierungsgrad eine wesentliche Rolle für die hydrologischen und

chemischen Eigenschaften des Torfes spielt, wurden die HSK dementsprechend

differenziert.

Zur Vereinfachung wurden die zehnstufigen Humifizierungsgrade nach VON POST in

einer dreistufigen Skala nach SUCCOW (2001) wie folgt zusammengefasst10:

Z1 entspricht H1 – H4 (nach VON POST)



Insgesamt ergaben sich daraus für das UG die in Tabelle 5 aufgelisteten 17 HSK

10 Nach AG BODEN (2005) können die Humifizierungsgrade auch in 5 Stufen wie folgt zusammengefasst

werden: Z1 = H1-H2, Z2 = H3-H4, Z3 = H5-H6, Z4 = H7-H8, Z5 = H9-H10


45

Tabelle 5: Horizont-Substrat-Kombinationen nach Zersetzungsstufen im UG

Zersetzungsstufe 1 Zersetzungsstufe 2 Zersetzungsstufe 3

nHv:Ha

nHv:Hnr nHv:Hnr

nHa:Ha

nHt:Hnr

nHw:Ha

nHw:Hnr nHw:Hnr

nHr:Ha

nHr:Hnr nHr:Hnr nHr:Hnr

nHr:Hnle

nHr:Hnb nHr:Hnb

nHr:Hnp nHr:Hnp

Neben diesen HSK mit organischen Substraten, wurde eine HSK mit mineralischem

Substrat, welche lokal im Oberboden vorgefunden wurde, untersucht. Diese Schicht

wurde überwiegend als anthropogen umgelagertes Natursubstrat aus mittel- bis

grobkörnigem Sand charakterisiert (s.o.). Dieser Mineralbodenhorizont zeigt

Merkmale reduzierender und oxidierender Verhältnisse und ist sekundär mit

Humusstoffen angereichert.

Aus den Horizont- und Substratangaben ergab sich die HSK jGhro:mSgs.

Alle im oberen Bereich des Moores relevanten HSK wurden bodenkundlich und

chemisch untersucht.

Die Entnahme von Volumenproben erfolgte mit 100 cm3 Stechzylinder aus dafür

angelegten Bodengruben. Je Bodenhorizont wurden zehn Stechzylinderproben

horizontal entnommen.

In einigen Fällen konnten, wegen flurnaher Grundwasserstände, aus tieferen

Moorbereichen keine Stechzylinderproben entnommen werden, ebenso in sehr

geringmächtigen Horizonten (unter 8 cm), da eine sichere Entnahme ausschließlich

aus nur einem Horizont in diesem Fall nicht gewährleistet werden konnte. Der

zeitliche Rahmen dieser Arbeit ließ nicht die eigene Beprobung und Auswertung aller

relevanten HSK zu. Die Werte für die entsprechenden HSK stammen von ROSSKOPF

(2009/2010, unveröffentl.).

Für die chemische Analyse wurden weitere, volumetrisch nicht bestimmte

Bodenproben aus der Moorklappsonde entnommen. Zur Unterbindung von


46

Umsetzungsprozessen in den Torfen, wurden die Proben bis zu ihrer labortechnischen

Untersuchung im Kühlraum gelagert.

Einen Überblick über die beprobten HSK, sowie Art und Ort der Probenentnahme ist

nachfolgend dargestellt (Tab. 6).

Tabelle 6: Dominante HSK im UG, Art und Ort der Probenentnahme (E = eigene Messungen, HU = Daten

der HU Datenbank [ROSSKOPF, 2009/2010]; blau gekennzeichnet, SZ = Stechzylinderproben, BP =

Bodenproben für chemische Analysen, BL = kf Bestimmung mittels Bohrlochmethode)

HSK Z Art der Beprobung Datengrundlage/Ort der Entnahme

jGhro:mSgs SZ, BP E, T2N4

nHv:Ha 3 SZ, BP E, T8N2

nHw:Ha 3 SZ, BP E, T8N2

nHv:Hnr 2 SZ, BP HU

nHv:Hnr 3 SZ, BP E, T2N4

nHw:Hnr 1 SZ, BP HU

nHw:Hnr 2 SZ, BP, BL E, T8N5

nHr:Hnr 1 SZ, BP E, T8N5

nHr:Hnr 2 SZ, BP E, T6N1

nHr:Hnr 3 SZ, BP HU

nHr:Hnb 1 SZ, BP, BL E, T9N1

nHr:Hnb 2 SZ, BP HU

nHr:Hnp 2 BP E, T9N1

3.2.1.3 Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit

Die Messungen der Wasserleitfähigkeit im wassergesättigten Zustand müssen bei

unveränderter Struktur des Bodens durchgeführt werden.

Dafür gibt es zwei grundsätzliche Methoden

Freilandmethoden,

Labormethoden an ungestörten Stechzylinderproben.

Innerhalb dieser Arbeit kam hauptsächlich die Labormethode an ungestörten

Stechzylinderproben zur Anwendung (ausführlich dazu Kapitel 3.2.2.1).

Zusätzlich wurde für zwei HSK (vgl. Tab. 6) die gesättigte Wasserleitfähigkeit im

Gelände mittels der Bohrlochmethode bestimmt. Ein Vergleich der ermittelten Werte

soll Aufschluss über eventuelle Abweichungen geben und stellt somit eine Kontrolle


47

der in beiden Verfahren gewonnenen Werte dar. Anschließend werden die Werte

mit Literaturwerten verglichen.

Im Folgenden wird die Bohrlochmethode nach HOOGHOUDT und ERNST11 vorgestellt.

Die Labormethode wird in Abschnitt 3.2.2.1 erläutert.

Das Prinzip der Bohrlochmethode beruht auf der Messung des Wiederanstiegs des

Grundwasserspiegels in einem abgepumpten Bohrloch bei definierten Bedingungen.

Das Bohrloch wird unter möglichst geringer Störung bis unter den

Grundwasserspiegel in den Boden gebracht. Nach Einstellung des

Ruhewasserspiegels muss die Höhe der Wassersäule im Brunnen H, der Radius r des

Bohrlochs und die Strecke s zwischen der Bohrlochsohle und der undurchlässigen

Schicht bestimmt werden (vgl. Abb. 14).

Anschließend wird Wasser aus dem Bohrloch abgepumpt und die Rate des Anstiegs

des Wasserspiegels im Bohrloch mit Hilfe eines Schwimmers gemessen (Rate Δh/Δt;

wobei eine der Größen konstant gehalten wird). Mittels Nomogramm (Anhang III.2),

kann die gesättigte Leitfähigkeit des umgebenden Bodens bestimmt werden

(EGGELSMANN, 1981 a).

Abbildung 14: Bohrlochmethode (nach EGGELSMANN, 1981 a, S. 59)

Bei der Durchführung der Bohrlochmethode ist zu beachten, dass der Zufluss des

Wassers in das Bohrloch kein zeitlich konstanter Prozess ist, da der hydraulische

Gradient im Bohrloch abnimmt (in der Literatur durch das Anfangs-Randwertproblem

beschrieben). Messungen sollten daher nur in dem anfänglich nahezu linearen

11 DIN 19682


48

zeitlichen Anstieg der Wassersäule erfolgen. Nach EGGELSMANN (1981 a) sollten

mindestens 4 – (6) Einzelmessungen Δh/Δt durchgeführt werden.

Es wurden jeweils 2 Durchgänge gemessen, wobei Δh konstant auf 2 cm gehalten

wurde (Berechnung Δh/Δt). Bei wiederholter Messung im gleichen Bohrloch sind

Abweichungen bis 10% normal (EGGELSMANN, 1981 a)

3.2.2 Labortechnische Untersuchungen

Für die bodenphysikalisch-hydrologische Bewertung sowie zur chemischen

Kennzeichnung der Torfsubstrate wurden im Labor der Humboldt-Universität zu Berlin

folgende Parameter gemessen:

gesättigte Wasserleitfähigkeit (kf in cm/d),

Trockensubstanz (mg/100g TS), Trockenrohdichte (g/cm3),

Substanzvolumen (Vol.-%) und Gesamtporenvolumen (Vol.-%),

Gesamt Stickstoff- und Kohlenstoffgehalt (%/TS).

3.2.2.1 Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit im Labor

Im Labor erfolgte die Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit nach HARTGE

mittels eines Haubenpermeameters an 100 cm3 Stechzylindern

Abbildung 15: Hauben-Permeameter nach HARTGE


49

Es wurden jeweils 10 Wiederholungen je beprobter HSK gemessen. Die Messzeit

wurde dabei konstant auf 3 Minuten gehalten. Die Temperatur des Wasserbades

betrug zwischen 18 – 20 °C.

In Abhängigkeit eines einstellbaren hydraulischen Gefälles wird der mit Boden

gefüllte Stechzylinder von Wasser durchströmt. Die durch die Probe perkolierte

Wassermenge wird mittels einer Waage erfasst. Über das Darcy-Gesetz wird anhand

des wirksamen Druckgefälles und der pro Zeiteinheit perkolierten Wassermenge die

hydraulische Leitfähigkeit kf berechnet.

3.2.2.2 Bestimmung der Trockensubstanz, Trockenrohdichte

Da sich die Konzentration eines Elements bezogen auf die Feuchtmasse einer

Torfprobe nicht vergleichen lässt, wurden die Untersuchungsergebnisse auf die

Trockensubstanz (TS) der Torfe bezogen (in mg pro 100g TS).

Hierzu wurde die feuchte Probe nach dem Wiegen bei einer Temperatur von 105 C

bis zur Massenkonstanz getrocknet12.

Nach Rückwaage der Proben konnte die Trockensubstanz berechnet werden.

Die Bestimmung der Trockenrohdichte13 (TRD) erfolgte mittels der im Gelände

entnommenen Stechzylinderproben. Nach Trocknung bei 105 C (vgl. Bestimmung

der Trockensubstanz) und Abkühlung im Exsikkator wurden diese gewogen und die

Trockenrohdichte in g/cm3 berechnet.

3.2.2.3 Substanzvolumen und Gesamtporenvolumen

Das Substanzvolumen (SV) ist der Anteil an mineralischer und organischer Substanz

eines bestimmten Bodenvolumens, das Gesamtporenvolumen (GPV) ist der

entsprechende Anteil an Hohlräumen. Dieser kann mit Wasser oder Luft gefüllt sein. In

ihm spielen sich alle Wasserbewegungen und Belüftungsvorgänge ab (HARTGE &

HORN, 2009).

Zur Bestimmung des Substanzvolumens wurden die 100 cm3 Stechzylinder mit Wasser

aufgesättigt und gewogen. Nach Trocknung bei 105 C (vgl. Bestimmung der

Trockensubstanz) und Abkühlung im Exsikkator wurden sie erneut gewogen und über

den Gewichtsverlust das Substanzvolumen bzw. das Gesamtporenvolumen in Vol.-%

berechnet. Das Gesamtporenvolumen kann nach HARTEG & HORN (2009) ebenfalls mit

12 DIN 38 414-2, 1985, DIN EN 12 880, 2001 13 DIN ISO 11272


50

Hilfe eines Pyknometers bestimmt werden, auf Grund fehlender Apparatur wurde

diese Methode in der vorliegenden Arbeit nicht angewandt.

3.2.2.4 Kohlenstoff-, Stickstoff- Gesamtgehalte

Zur Ermittlung der Gesamtgehalte an Kohlenstoff (Ct) und Stickstoff (Nt) wurden

gemahlene Torfproben mit dem Elementaranalysator vario MAX CNS der Firma

Elementar analysiert. Das Gerät arbeitet nach dem genormten Prinzip der

katalytischen Rohrverbrennung unter Sauerstoffzufuhr bei hohen Temperaturen und

misst sowohl die organischen als auch die anorganischen Gehalte der jeweiligen

Elemente. Die Messung erfolgt durch einen Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Die

Untersuchungen erfolgten jeweils in Doppelbestimmung.

Aus dem Verhältnis des organischen Kohlenstoffgehaltes zum

Gesamtstickstoffgehaltes wurde anschließend das C/N Verhältnis berechnet.

3.2.3 Darstellung und Auswertung

Die Verwaltung der Daten sowie die statistische Auswertung erfolgte mit dem

Programm Excel der Firma Microsoft. Die Karten wurden mit Hilfe von ARC GIS 9.3

erstellt. Die Georeferenzierung erfolgte mit dem Programm WGEO.

Die Visualisierung der Bodenprofile wurde mit den Programmen Briscad und

GeoResolveKMR durchgeführt, die Signatur der Substrate erfolgt nach DIN 4023.

Ergebnisse

51

4. Ergebnisse

4.1 Bodenkundlich-hydrologische Befunde des Torfsubstrates

4.1.1 Stratigraphie und Moorbodentypen

Nachfolgend ist die Stratigraphie der entlang der 10 Transekte untersuchten

Bodenprofile dargestellt und beschrieben. Das UG wird dabei in einen östlichen

(Abb. 16), einen zentralen (Abb. 21) und einen westlichen Bereich (Abb. 26)

untergliedert; das südlich dem Bollwinsee vorgelagerte Becken, ist durch Transekt 1

beschrieben (Abb. 16). Die Beschreibung der Profile innerhalb der einzelnen

Transekte erfolgt jeweils zuerst für den nördlichen Bereich (die Grenze stellt das Fließ

dar), dann für den südlichen Bereich, jeweils vom Moorrand zum Zentrum.

Die dargestellten Profile folgen jeweils im Anschluss an die Beschreibung (Abb. 17, 18,

19, 20; 22, 23, 24, 25 und 27, 28). In der Zusammenfassung finden sich ergänzende

Hinweise zu jedem Bereich.

Abbildung 16: Lage der Bohrpunkte im östlichen Teil des UG

Ergebnisse

52

Transekt 1, welches im südöstlich des Bollwinsees vorgelagerten Beckens angelegt

wurde, zeigt innerhalb der Profile in den Randbereichen hochzersetzte Torfe deren

Struktur nicht erkennbar ist (amorphe Torfe) bzw. hochzersetzte Erlenbruchwaldtorfe

bis in Tiefen von 1,20 m. In den oberen 10 cm sind diese jeweils vererdet. Darauf folgt

das anstehende mineralische Material. Im zentralen Profil reichen die hochzersetzten

Erlenbruchwaldtorfe bis in Tiefen über 4 m hinab, im unteren Bereich des Profils

mischen sich Radizellentorfe hoher Zersetzung hinzu. Der Grundwasserstand innerhalb

des Transektes lag zum Zeitpunkt der Aufnahme (Juli, 2010) in allen Profilen bei ca 20

cm unter Flur.

Transekt 2 befindet sich unmittelbar westlich im Anschluss an den Bollwinsee, im

östlichen Bereich des Tales. Im Nordteil finden sich im Randprofil Torfe mit amorpher

Grundmasse bis in eine Tiefe von 20 cm, im zentralen Profil bis in eine Tiefe von 10 cm,

die oberen 10 cm sind jeweils vererdet. Darauf folgt eine Schicht von 10 bzw. 20 cm

aus humosem, mittel- bis grobkörnigem Sand. Diesem schließen sich Braunmoos-,

Radizellen bzw. Braunmoos-Radizellenmischtorfe geringer bis mäßiger Zersetzung an.

Im Randprofil finden sich ab einer Tiefe von 1 m hochzersetzte amorphe Torfe,

während im zentralen Profil ab einer Tiefe von 1,20 m mäßig zersetzte Schilftorfe

anstehen.

Im südlichen Bereich ist am Moorrand ein vererdeter, hoch zersetzter Radizellentorf

von 10 cm im Oberboden ausgebildet, an diesen schließen sich 15 cm humoser,

mittel- bis grobkörniger Sand an. Darauf folgen gering zersetzte Braunmoos- bzw.

Radizellentorfe bis in eine Tiefe von 2 m, worauf sich mäßig zersetzte Schilf-

Radizellentorfe anschließen. Im zentralen Profil finden sich gering bis mäßig zersetzte

Radizellentorfe bzw. Radizellen-Braunmoosmischtorfe im gesamten Profil. Ab einer

Tiefe von 1,50 m beginnt eine Kalkmudde, die von einer Detritusmudde unterlagert

ist.

Der Grundwasserstand lag zum Zeitpunkt der Aufnahme (Juli, 2010) im nördlichen

Bereich 20 cm unter Flur und im südlichen Bereich 25 bzw. 5 cm unter Flur.

Transekt 3 schließt sich westlich an Transekt 2 an und befindet sich ebenfalls im

östlichen Bereich des Bollwintales. Am nördlichen Rand finden sich in den oberen 20

cm vererdeter, hochzersetzter Radizellentorf, an den sich ca. 8 cm humoser mittel-

bis grobkörniger Sand anschließt. Dem folgen gering bis mäßig zersetzte Radizellen-

bzw. Radizellen-Braunmoosmischtorfe bis in eine Tiefe von 1,90 m. Daran schließt sich

Ergebnisse

53

Kalkmudde an. Diese findet sich auch als Band zwischen dem Radizellen- und

Radizellen-Braunmoosmischtorf wieder. Im zentralen Profil des Nordbereiches wurden

ausschließlich limnische Sedimente erbohrt. Im unteren Bereich wurden diese als

Kalkmudde, in den oberen 50 cm als Detritusmudde identifiziert. Im südlichen Bereich

wurde in allen 3 Profilen ein vererdeter, hoch zersetzter Oberbodenhorizont erbohrt,

der am Moorrand 20 cm mächtig ist und in den zentralen Profilen bis in eine Tiefe

von 10 cm reicht. Im zentralen Profil schließt sich ein Band aus humosem mittel- bis

grobkörnigem Sand an, welches in den anderen Profilen fehlt. Darauf folgen in allen

Profilen gering bis mäßig zersetzte Braunmoos-, Radizellen- bzw. Radizellen-

Braunmoosmischtorfe in Tiefen zwischen 2,00 – 3,00 m. Am Rand schließen sich hoch

zersetzte Radizellentorfe, in den zentralen Profilen Kalkmudden an. Der

Grundwasserstand betrug zum Zeitpunkt der Aufnahme im Norden 25 cm unter Flur

am Moorrand und 10 cm über Flur im Zentrum. Im südlichen Bereich betrug der

Grundwasserstand in den zentralen Profilen - 5 cm und am Moorrand – 20 cm (Juli,

2010).

Im Transekt 4 stehen am nördliche Moorrand vererdeter Torf bis 15 cm Tiefe im

Oberboden an, darauf folgt eine humoser mittel- bis grobkörniger Sand, der im

zentralen Profil bis an die Oberfläche ansteht und 10 bzw. 20 cm mächtig ist. Darauf

folgen am Rand gering bis mäßig zersetzte Braunmoos- bzw. Radizellentorfe, woran

sich ab 1,10 m höher zersetzte Schilftorfe anschließen. Im Zentrum befindet sich unter

einem amorphen Torf von 30 cm schließlich ein mäßig zersetzter Radizellentorf. Daran

schließt sich ein humoser Sand von 10 cm Mächtigkeit an, gefolgt von höher

zersetztem Radizellentorf und Kalkmudde. Im südlichen Bereich findet sich am

Moorrand wiederum vererdeter Radizellentorf hoher Zersetzung im oberen Bereich

(15 cm) an den sich ein Sandband von 2 cm Mächtigkeit anschließt. Es folgen mäßig

zersetzte Radizellen-Braunmoos- und Radizellentorfe-Schilfmischtorfe.

Im zentralen Profil stehen gering zersetzte Radizellentorfe oberflächig an, es folgen

gering zersetzte Radizellen-Braunmoosmischtorfe, die von Kalkmuddebändern

durchzogen und ab einer Tiefe von 1,60 m unterlagert sind. Die Grundwasserstände

betragen vom Moorrand zum Zentrum im nördlichen Bereich – 20 bzw. -5 cm. Im

südlichen Bereich befand sich der Grundwasserstand 15 cm unter bzw. in Flur (Juli,

2010).

Transekt 1

54

Abbildung 17: Bodenprofile im Transekt 1 mit Horizontangaben, Substratart und Humifizierungsgrad; Abkürzungen im Anhang I.1 und I.2

N S

Transekt 2

55


N S

Transekt 3

56


N S

Transekt 4

57


N S

Ergebnisse

58

Zusammenfassung östlicher Bereich des Bollwintales

Die Grundwasserstände lagen zum Zeitpunkt der Aufnahme an den Moorrändern

deutlich tiefer als in den zentralen Bereichen, befanden sich jedoch nicht unter 30

cm unter Flur. In den zentralen Bereichen lagen die Grundwasserstände gering unter,

über oder in Flur.

In nahezu allen Profilen findet sich ein vererdeter Oberbodenhorizont, lediglich in den

fließnahen Bereichen findet sich mäßig bis gering zersetzter Torf in den oberen

Bereichen. Beim Aufbau der Torfe dominieren gering bis mäßig zersetzte Radizellen-,

Braunmoos- und Braunmoos-Radizellentorfe. Der Radizellentorf ist häufig mit

Braunmoosen durchsetzt und umgekehrt. Reste von Equisetum spec., sowie Samen

von Menyanthes trifoliata wurden regelmäßig gefunden. Die Niedermoorböden sind

in diesem Bereich häufig von einer 10 und 20 cm mächtigen Sandschicht überlagert.

Lediglich in den zentral erbohrten Profilen fehlt diese. Die Torfe sind zumeist zwischen

2,00 - 3,50 m mächtig und zumindest in den zentralen Profilen generell Mudde

unterlagert. Dabei handelt es sich um Kalkmudde. Zwischengelagerte oder

oberflächig anstehende Muddeschichten bestehen zum Teil aus Detritusmudde. An

den Moorrändern sind die Torfe oftmals bis in tiefere Bereiche höher zersetzt. Die

unteren Torflagen werden häufig von Schilf- oder Schilfseggentorfen gebildet.

Besonders am südlichen Rand des Moores sind Holzbeimengungen von Erle, Weide

und zum Teil Kiefer zu finden.

Die Vegetation setzt sich in den Randbereichen meist aus einer Schilf-Brennnessel Flur

zusammen, dazwischen vermittelt eine Hochstaudenflur zu Schilfröhrichten bzw.

Großseggenrieden in den zentralen Bereichen. Weidengebüsche treten randlich auf,

reichen stellenweise auch bis ins Zentrum. Insgesamt sind sie flächenmäßig in diesem

Bereich in eher geringem Umfang zu finden.

Zahlreiche kleine Entwässerungsgräben durchziehen besonders im nördlichen Teil

diesen Bereich. Diese sind in großer Anzahl bereits verlandet (Carex paniculata),

zeigen aber zum Teil noch erhebliches Fließgeschehen. Häufig sind Eisen(III)Hydroxid -

Ausfällungen zu sehen.

Im südlich vorgelagerten Becken durchzieht ein rasch fließender Graben den Bereich

in Richtung Bollwinsee.

Ergebnisse

59

Abbildung 21: Lage der Bohrpunkte im zentralen Bereich des UG

Transekt 5 zu Beginn des zentralen Bereiches des Bollwintales gelegen, zeigt im

nördlichen Randprofil einen 15 cm mächtigen vererdeten Oberboden aus

amorphem Torf, dem sich ein Torfschrumpfungshorizont von 20 cm Mächtigkeit

anschließt. Danach folgen mäßig bis höher zersetzte Radizellen- bzw. Radizellen-

Schilfmischtorfe. Im zentralen Profil sind an der Oberfläche bis in eine Tiefe von 75 cm

gering zersetzte Radizellentorfe ausgebildet an die sich eine Detritus- und im Verlauf

eine Kalkmudde anschließt. Im südlichen Bereich ist der Oberboden 15 bzw. 10 cm

tief vererdet und besteht aus amorphem Torf. Im Randprofil schließt sich ein

Sandband von 5 cm an. Es folgen gering zersetzte Torfe aus Braunmoos- bzw.

Radizellen-Braunmoosmischtorfen. Daran schließen sich im Randprofil hoch zersetzte

Schilf-Radizellenmischtorfe an, im Zentrum höher bis hoch zersetzte Radizellentorfe. In

einer Tiefe von 2,20 m findet sich ein 5 cm dickes Sandband worauf wiederum Torf

folgt. Die Grundwasserstände lagen im Juli 2010 im Randbereich des Nordteils sehr

tief und waren innerhalb der Aufnahme nicht genau feststellbar. Im Zentrum lagen

sie 5 cm im südlichen Bereich 15 cm unter Flur.

Ergebnisse

60

Im Transekt 6 besteht der Oberboden im Nordteil aus einem 20 bzw. 5 cm

mächtigem vererdetem Horizont. Am Moorrand schließt sich ein 40 cm mächtiger

aggregierter Horizont an, dem Radizellentorfe mittlerer bis hoher Zersetzung folgen.

Ab einer Tiefe von 3,40 m finden sich Erlenbruchwaldtorfe hoher Zersetzung. Im

zentralen Profil folgen dem vererdetem Oberboden gering bis mäßig zersetzte

Radizellentorfe bis in eine Tiefe von 3,40 m, es schließt sich Kalkmudde an.

Im südlichen Bereich besteht der Oberboden aus vererdetem Torf. Dieser ist am

Moorrand 20 cm mächtig, in den zentralen Profilen jeweils 5 cm. Am Rand schließt

ein 10 cm dickes Sandband an, auf das gering zersetzte Braunmoos-, Radizellen-

bzw. Radizellen-Braunmoosmischtorfe bis in eine Tiefe von 2,80 m folgen. Die unteren

50 cm werden von höher zersetztem Schilftorf gebildet. Darauf folgt Detritusmudde

bis 3,20 m. In den zentralen Profilen folgen dem vererdetem Oberboden gering bzw.

mäßig zersetzte Radizellentorfe mit einer Mächtigkeit von 55 bzw. 35 cm über

Detritus- bzw. Kalkmudde. Diese ist im zentralsten Bereich von einem mäßig bis gering

zersetzten Braunmoos- bzw. Radizellen-Braunmoostorf bis in eine Tiefe von 3,40 m

unterlagert, ansonsten wird sie von einer Kalkmudde abgelöst. Die

Grundwasserstände lagen im Nordteil bei 50 bzw. 20 cm unter Flur. Im südlichen

Bereich betragen sie vom Moorrand zum Zentrum -20 bzw. +10 cm (Juli, 2010).

In Transekt 7 finden sich am nördlichen Moorrand vererdete amorphe Torfe im

Oberboden (15 cm), gefolgt von gering zersetzten Braunmoos- bzw. Radizellentorfen

bis über 2,50 m Tiefe. Im südlichen Bereich ist der oberflächig anstehende Torf bis in

eine Tiefe von 15 bzw. 10 cm vererdet und amorph. Am Rand folgt ein schmales 5

cm breites Sandband. Es folgen gering zersetzte Braunmoostorfe, die im Zentrum von

einer Kalkmuddeschicht und einem Band aus gering zersetztem Radizellentorf

unterbrochen sind. Am Rand folgen ab einer Tiefe von ca. 2 m Radizellen-

Schilfmischtorfe, im Zentrum Radizellen-Braunmoosmischtorfe. Die

Grundwasserstände lagen im Norden 40 cm, im Südteil 20 bzw. 5 cm unter Flur (Juli,

2010).

Am Nordrand in Transekt 8 findet sich ein 30 cm mächtiger vererdeter, amorpher Torf

über dem anstehenden mineralischen Material (Sand). Im etwas zentraleren Profil

reicht der amorphe Torf bis in eine Tiefe von 80 cm, es folgt das Ausgangssubstrat. Im

zentralen Profil folgen auf 20 cm vererdetem, amorphem Torf mäßig zersetzte

Radizellentorfe denen eine Kalkmudde von fast 1 m untergelagert ist. Es schließen

Ergebnisse

61

sich gering zersetzte Braunmoostorfe und mäßig zersetzte Radizellentorfe an. Ab 2,70

m findet sich Kalkmudde im Profil. Im südlichen Bereich findet sich am Moorrand

vererdeter bzw. hochzersetzter Radizellentorf von 50 cm Mächtigkeit. Es folgt das

Ausgangssubstrat (Sand). Die zentralen Moorbereiche sind aus überwiegend gering

zersetzten Radizellen-, Braunmoos- und Braunmoos-Radizellenmischtorfen aufgebaut.

Zwischengelagert ist eine Kalkmuddeschicht, die im Zentrum 1 m zum Moorrand hin

20 cm mächtig ist. Ab einer Tiefe von ungefähr 2,30 m sind die Torfe von einer

Kalkmudde unterlagert. Die Grundwasserstände lagen im Nordteil innerhalb der

beiden Randprofile mehr als 60 cm unter Flur, im Zentrum lagen sie in Flur. Im Südteil

konnte der Grundwasserstand am Moorrand nicht festgestellt werden, lag also sehr

tief, während er im mittleren Profil bei -20 cm und im Zentrum in Flur lag (Juli, 2010).

Transekt 5

62


N S

Transekt 6

63


N S

Transekt 7

64


N S

Transekt 8

65


N S

Ergebnisse

66

Zusammenfassung zentraler Bereich

Die Grundwasserstände waren an den Moorrändern tiefer als in den zentralen

Bereichen und befanden sich im Nordteil 40 – 60 cm unter Flur. In Transekt 5 und 8

konnten sie bei der Aufnahme nicht sicher festgestellt werden. Im südlichen Bereich

lagen die Grundwasserstände am Moorrand bei 20 cm unter Flur. Im Zentrum wurden

Grundwasserstände gering unter, über oder in Flur festgestellt (Juli, 2010).

In nahezu allen Profilen findet sich ein vererdeter Oberbodenhorizont, in zentralen

Bereichen ist dieser meist von geringer Mächtigkeit und fehlt im zentralen Profil der

Transekte 5 und 8. Die Randbereiche im zentralen UG sind insbesondere im Nordteil

flachgründig und zeigen häufig eine fortgeschrittene Gefügebildung. Das Bollwintal

ist im zentralen Bereich jedoch deutlich aufgeweitet. Beim Aufbau der Torfe

dominieren gering bis mäßig zersetzte Radizellen-, Braunmoos- und Braunmoos-

Radizellentorfe. Sandüberlagerte Torfe sind in diesem Bereich lediglich am Südrand

zu finden, die Sandschicht ist vergleichsweise gering mächtig und beträgt zwischen 5

und 10 cm (in Transekt 8 fehlt sie ganz).

Die Torfe sind zumeist zwischen 2 und 3,50 mächtig und zumindest in den zentralen

Profilen generell von limnischen Sedimenten unterlagert. Dabei handelt es sich um

Kalkmudde. Zwischengelagerte oder oberflächig anstehende Muddeschichten

bestehen zum Teil aus Detritusmudde. Der Radizellentorf ist häufig mit Braunmoosen

durchsetzt und umgekehrt. Reste von Equisetum spec. sowie Samen von Menyanthes

trifoliata wurden regelmäßig gefunden. In zentralen Profilen des Transektes 6 finden

sich zudem Quellkalke.

An den Moorrändern sind die Torfe oftmals bis in tiefere Bereiche höher zersetzt. Die


Besonders an den Moorrändern sind Holzbeimengungen von Erle, Weide und zum

Teil Kiefer zu finden.

Die Vegetation setzt sich in den Randbereichen meist aus einer Schilf-Brennnessel -

Flur zusammen, daran schließen sich in der Regel Schilfröhrichte bzw.

Großseggenriede an. Weidengebüsche treten großflächig in Erscheinung und

reichen zum Teil weit ins Zentrum. In den Randbereichen finden sich teilweise

Erlenbruchwälder.

Zahlreiche kleine, teils verlandete Gräben durchziehen diesen Bereich besonders im

östlichen Teil. Weiter westwärts existieren größere noch aktive Entwässerungsgräben,

von denen einer während der Geländearbeiten unterhalten wurde (in unmittelbarer

Nähe zu Transekt 8).

Ergebnisse

67

Abbildung 26: Lage der Bohrpunkte im westlichen Bereich des UG

Transekt 9 zeigt in beiden Profilen im Nordteil einen geringmächtigen vererdeten

Oberboden (5 cm), dem sich am Moorrand ein 1 cm mächtiges Sandband

anschließt. Darauf folgen randlich gering zersetzte Braunmoos- und Radizellentorfe

von ca 1 m Mächtigkeit, welche ab einer Tiefe von 1,10 m von höher zersetzten

Schilf- bzw. Radizellentorfen unterlagert sind.

Im zentralen Bereich folgen dem vererdeten Oberboden gering zersetzte

Braunmoos- und Radizellentorfe, denen sich ab einer Tiefe von 1,40 m hoch zersetzte

Radizellen- bzw. amorphe Torfe anschließen. Diese sind von Kalkmudde unterlagert.

Am südlichen Moorrand ist der obere Torf bis in eine Tiefe von 15 cm vererdet und

von amorpher Grundmasse. Es folgen mäßig bis höher zersetzte Radizellentorfe bis in

eine Tiefe von 2,30 m. Nach einem zwischengeschalteten Band aus Kalkmudde setzt

sich hoch zersetzter amorpher Torf fort. Im zentralen südlichen Bereich finden sich

gering zersetzte Radizellen- bzw. Radizellen-Braunmoosmischtorfe denen ein

Kalkmuddeband zwischengeschaltet ist. Unterlagert wird der Torf ab einer Tiefe von

1,90 m durch Kalkmudde. Die Grundwasserstände lagen im Nordteil 40 bzw. 15 cm

unter Flur. Im Südteil 30 cm unter Flur bzw. 5 cm über Flur (Juli, 2010).

Ergebnisse

68

Für Transekt 10 wurde wegen erschwerter Zugänglichkeit nur der nördliche Bereich

stratigrafisch untersucht. Am Moorrand ist der Oberboden bis in eine Tiefe von 10 cm

vererdet und von amorpher Grundmasse. Daran schließt sich ein 10 cm mächtiger

humoser, mittel- bis grobkörniger Sand an, dem ein gering zersetzter Braunmoostorf

von 80 cm Mächtigkeit folgt. Ab 1,40 m Tiefe folgen mäßig zersetzte Schilftorfe. Im

zentralen Bereich finden sich mäßig bis gering zersetzte Radizellentorfe sowie gering

zersetzte Braunmoostorfe bis in eine Tiefe von 50 cm. Danach schließt sich ein mäßig

zersetzter Radizellen-Schilfmischtorf an, der ab 1,90 m von einer Detritusmudde

unterlagert wird. Darauf folgt eine Kalkmudde.

Die Grundwasserstände lagen zu Zeitpunkt der Aufnahme im Oktober 2010 bei 20

bzw. 5 cm unter Flur.

Transekt 9

69


N S

Transekt 10

70


N S

Ergebnisse

71

Zusammenfassung westlicher Bereich

Die Grundwasserstände lagen an den Moorrändern deutlich tiefer als in den

zentralen Bereichen und befanden sich im Nordteil 20 – 40 cm, im südlichen Bereich

30 cm unter Flur. In den zentralen Bereichen lagen die Grundwasserstände gering

unter, über oder in Flur.

In nahezu allen Profilen findet sich ein vererdeter Oberbodenhorizont. Im Nordteil ist

er zwischen 5 – 10 cm mächtig, im Südteil ist der Moorboden im fließnahen Bereich

nicht vererdet und am Moorrand bis auf 15 cm Tiefe. Beim Aufbau der Torfe

dominieren gering bis mäßig zersetzte Radizellen-, Braunmoos- und Braunmoos-

Radizellentorfe.

Sandüberlagerte Torfe sind in diesem Bereich am Nordrand zu finden. Das Sandband

ist zwischen 1 und 10 cm mächtig. Die Torfe sind zumeist zwischen 2 und 3,50 mächtig

und zumindest in den zentralen Profilen generell von limnischen Sedimenten

unterlagert. Dabei handelt es sich um Kalkmudde. Zwischengelagerte oder

oberflächig anstehende Muddeschichten bestehen zum Teil aus Detritusmudde. Der

Radizellentorf ist häufig mit Braunmoosen durchsetzt und umgekehrt. Reste von

Equisetum spec. sowie Samen von Menyanthes trifoliata wurden regelmäßig

gefunden.

An den Moorrändern sind die Torfe oftmals bis in tiefere Bereiche höher zersetzt. Die


Besonders an den Moorrändern sind Holzbeimengungen von Erle, Weide und zum

Teil Kiefer zu finden.

Die Vegetation setzt sich in den Randbereichen meist aus einer Schilf-Brennnessel-

Flur zusammen, daran schließen sich in der Regel Schilfröhrichte bzw.

Großseggenriede an. Weidengebüsche treten großflächig in Erscheinung und

reichen zum Teil weit ins Zentrum. In den Randbereichen finden sich teilweise

Erlenbruchwälder.

2 größere Entwässerungsgräben sind in diesem Bereich noch aktiv.

Dieser Bereich ist im östlichen Teil dicht mit Schilfröhrichten bzw. Weidengebüschen

bestanden, im äußeren westlichen Bereich reichte die Tragfähigkeit des

Untergrundes nicht aus. Aus diesem Grund können hier keine genaueren Angaben

gemacht werden.

Ergebnisse

72

Moorbodentypen

Für die bodensystematische Einstufung nach bodenkundlicher Kartieranleitung sind

die obersten Torfschichten mit ≥ 3 dm Mächtigkeit entscheidend (AG BODEN, 2005).

Nach der Stratigraphie lassen sich im Bollwintal 2 verschiedene Bodentypen

innerhalb der Abteilung der Moore unterscheiden.

1. Bodentyp Niedermoor (Klasse: naturnahe Moore)

Profil: nH, uH(IIfF/)…

2. Bodentyp Erdniedermoor (Klasse: Erd- und Mulmmoore)

Profil: nHv/(nHt)nHw/(nHr/)(IIfF/)… oder uHv/(uHt)uHw/(uHr/)(IIfF/)…

→ der Hv Horizont muss hierbei eine Mindestmächtigkeit von 1 dm aufweisen

Die Profile an den Moorrändern sind dem Bodentyp Erdniedermoor zuzuordnen. In

den zentralen Bereichen herrscht der Bodentyp Niedermoor vor. Durch die pH-Werte

> 6,4 (pHKCl), ergibt sich eine weitere Untergliederung in den Subtyp Kalkniedermoor.

Mit einer Moormächtigkeit im Mittel über 12 dm ist das Moor als tiefgründig

anzusprechen (ZEITZ et al., 2005).

4.1.2 Bodenphysikalische Kennwerte

4.1.2.1 Substanzvolumen/Gesamtporenvolumen

Die gering bis mäßig zersetzten Braunmoos-, Radizellen- und Schilftorfe verfügen

über Substanzvolumina zwischen 7,98 – 11,04 Vol.-%, im Mittel von 9,44 Vol.-%,

während die vererdeten und hoch zersetzten Torfe ein SV von im Mittel 20,92 Vol.-%

aufweisen. Der vererdete Torf mit amorpher Grundmasse besitzt mit 24,23 Vol.-% das

höchste Substanzvolumen (vgl. Tab. 7).

Die Radizellentorfe geringer bis mäßiger Zersetzung weisen insgesamt die geringsten

Substanzvolumina auf; das geringste SV mit 7,98 Vol.-% besitzt dabei der gering

zersetzte Radizellentorf im ständig wassergesättigten Horizont (Saturationszone).

Etwas höher ist das SV des Radizellentorfes im Wechselwasserhorizont. Ein ähnlich

geringes SV von 8,21 Vol.-% besitzt der mäßig zersetzte Radizellentorf im

wassergesättigten Horizont.

Ergebnisse

73

Der gering zersetzte Braunmoostorf in der Saturationszone verfügt über ein etwas

höheres SV als der mäßig zersetzte Radizellentorf in der Saturationszone. Der mäßig

zersetzte Schilftorf der Saturationszone, besitzt ein höheres SV als der gering zersetzte

Braunmoostorf im ständig wassergesättigten Bereich.

An dieser Stelle soll auf eine Unsicherheit innerhalb der Ergebnisse bezüglich des

gering zersetzten Braunmoostorfes in der Saturationszone hingewiesen werden. Die

vergleichsweise höheren Werte der Trockenrohdichte stehen im Widerspruch zum

relativ geringen Substanzvolumen. Dies könnte auf einen Messfehler (insbesondere

durch fehlerhaftes Aufsättigen bzw. fehlerhaftes Wiegen der Proben) zurück zu

führen sein (vgl. Tab. 7).

Tabelle 7: Bodenphysikalische Kennwerte der HSK im UG; Z = Zersetzungsstufe, MW_TRD = Mittelwert

Trockenrohdichte, MW_SV = Mittelwert Substanzvolumen, s = Standartabweichung, n = Probenanzahl ;

blau = Werte aus der HU Datenbank)

HSK Z MW_TRD

g/cm-3 s (TRD)

MW_SV (Vol.-%)

s (SV) n

jGhro:mSgs 1,25 2,36 62,23 3,35 10

nHv:Ha 3 0,20 0,14 24,23 4,85 9

nHw:Ha 3 0,19 0,11 18,86 2,34 10

nHv:Hnr 2 0,16 - 21,00 - -

nHv:Hnr 3 0,19 0,12 22,14 3,98 10

nHw:Hnr 1 0,14 - 8,01 - -

nHw:Hnr 2 0,14 0,09 11,64 3,35 10

nHr:Hnr 1 0,10 0,08 7,98 1,60 10

nHr:Hnr 2 0,13 0,05 8,21 1,79 10

nHr:Hnr 3 0,20 - 18,36 - -

nHr:Hnb 1 0,17 0,12 9,24 1,42 10

nHr:Hnb 2 0,15 - 10,24 - -

nHr:Hnp 2 0,13 - 10,04 - -

Die Ergebnisse zeigen, dass Torfe im grundwasserfreien-, sowie im

Grundwasserwechselhorizont (Aerationszone) eine höhere Streuung der Werte um

den Mittelwert (Standartabweichung) bezüglich der Einzelmessungen aufweisen als

die Einzelwerte der Torfe in der Saturationszone. Dies gilt sowohl für die TRD, als auch

für das SV, beim letzteren besonders deutlich (vgl. Tab. 7 und Abb. 29).

Ergebnisse

74

Abbildung 29: Darstellung der statistischen Auswertung der Messungen des Substanzvolumens; unterteilt

nach Aerations- und Saturationszone

Dennoch kann bezüglich der Mittelwerte grundsätzlich eine Zunahme des

Substanzvolumens mit zunehmendem Humifizierungsgrad festgestellt werden

(Abb. 30).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

jGhro:mSgs nHv:Ha 3 nHw:Ha3 nHv:Hnr3 nHw:Hnr2 nHr:Hnb1 nHr:Hnr1 nHr:Hnr2

SaturationszoneAerationszone

SV in

Vo

l.-%

Ergebnisse

75

Abbildung 30: Substanzvolumen der Torfe im Verhältnis zum Humifizierungsgrad

Ebenso steigt die TRD der Torfsubstrate mit zunehmendem Humifizierungsgrad

(Abb. 31).

Abbildung 31: Trockenrohdichte der Torfe im Verhältnis zum Humifizierungsgrad

0

10

20

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SV

in

Vo

l%

H nach von Post

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TRD

in

g/c

m3

H nach von Post

Ergebnisse

76

4.1.2.2 Gesättigte Wasserleitfähigkeit

Bei der statistischen Auswertung der im Labor ermittelten kf-Werte zeigten sich zum

großen Teil sehr hohe Standartabweichungen (vgl. auch Tab 8). Dies gilt für nahezu

alle beprobten HSK. Ausnahme bilden der gering zersetzte Braunmoostorf sowie der

mäßig zersetzte Radizellentorf in der Saturationszone, welche eine geringere

Streuung der Messergebnisse zeigten.

Insbesondere in der Aerationszone liegen Messwerte jedoch weit außerhalb des

Streuungsbereiches, während die Standartabweichung in den permanent

wassergesättigten Bereichen tendenziell (bei 2 von 3 Proben) geringer ist (Abb. 32).

Abbildung 32: Darstellung der statistischen Auswertung der kf Messungen im Labor; unterteilt nach

Aerations- und Saturationszone

Die Maxima der kf-Werte der HSK in der Aerationszone sind so hoch, dass die

Darstellung gemeinsam mit den Werten der Saturationszone problematisch ist (vgl.

Abb. 31). Aus diesem Grund wurden die kf-Werte für die HSK der Aerationszone

nochmals gesondert mit erweiterten Grenzen dargestellt (Abb. 33).

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

jGhro:mSgs nHv:Ha 3 nHw:Ha3 nHv:Hnr3 nHw:Hnr2 nHr:Hnb1 nHr:Hnr1 nHr:Hnr2

Aerationszone Saturationszone

kf in

cm

/d

Ergebnisse

77

Abbildung 33: Darstellung der statistischen Auswertung der kf Messungen im Labor der HSK/Z in der

Aerationszone mit erweiterten Grenzen für kf-Werte

Nachfolgend sind die Ergebnisse der Wasserdurchlässigkeitsmessungen dargestellt;

die beispielhaft mit der Bohrlochmethode nach HOOGHOUDT und ERNST ermittelten

Durchlässigkeitswerte sind neben der jeweiligen HSK aufgeführt.

Es zeigt sich hier eine große Streuung der Messergebnisse, so dass diese nicht als

normalverteilt angesehen werden können (vgl. Tab. 8).

Aus diesem Grund wurde der Median als aussagekräftigster Wert bewertet und im

Folgenden als Ergebnis diskutiert.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

jGhro:mSgs nHv:Ha 3 nHw:Ha3 nHv:Hnr3 nHw:Hnr2

Aerationszone

kf in

cm

/d

Ergebnisse

78

Tabelle 8: Labor- und Freilandergebnisse der Wasserdurchlässigkeitsmessungen; Z = Zersetzungsstufe,

MW_kf = Mittelwerte der Durchlässigkeitswerte (Hartge), s = Standartabweichung, n = Probenanzahl,

Median_kf = Mediane der Durchlässigkeitswerte (Hartge), blau = Werte aus der HU Datenbank)

HSK Z MW_kf in cm/d

nach HARTGE s n

Median_kf in cm/d

nach HARTGE

kf in cm/d nach HOOGHOUDT

jGhro:mSgs 2116 3219 8 536

nHv:Ha 3 1338 2338 7 193

nHw:Ha 3 1112 1525 8 227

nHv:Hnr 2 - - - 41

nHv:Hnr 3 172 269 10 37

nHw:Hnr 1 - - - 124

nHw:Hnr 2 554 717 9 100 122

nHr:Hnr 1 948 1034 9 282

nHr:Hnr 2 111 100 10 96

nHr:Hnr 3 - - - 91

nHr:Hnb 1 38 16 8 36 20

nHr:Hnb 2 - - - 120

Bezüglich der beispielhaft durchgeführten Vergleiche zwischen im Labor und im Feld

ermittelten kf-Werten, gibt EGGELSMANN (1981 a) zu bedenken, dass das

Bohrlochverfahren bei gespanntem oder stark strömendem Grundwasser häufig zu

hohe kf-Werte liefert, weshalb die im Labor gemessenen, mit denen mittels

Bohrlochverfahren bestimmten Werten verglichen wurden. Es zeigte sich eine hohe

Übereinstimmung. Die Werte für den Braunmoostorf liegen in beiden Verfahren im

Bereich mittlerer Durchlässigkeit, für den mäßig zersetzten Radizellentorf im Bereich

sehr hoher Durchlässigkeit (mit Tendenz zu hoher Durchlässigkeit).

Nach EGGELSMANN (1981 a) lassen sich die Durchlässigkeitswerte hinsichtlich ihres

praktischen Aussagewertes wie folgt beurteilen (Tab. 9).

Tabelle 9: Klassifizierung der Felddurchlässigkeit (Eggelsmann, 1981 a, S. 61)

Ergebnisse

79

Die ermittelten Durchlässigkeitswerte, sortiert nach Zersetzungsstufe und ihre

Beurteilung nach EGGELSMANN (1981 a) sind nachfolgend dargestellt (Tab. 10). Dabei

stellt die verbale Bewertung eine Beurteilung der Felddurchlässigkeiten dar. Diese

wurde wegen der hohen Übereinstimmung der in beiden Verfahren ermittelten

Werte und mangels Bewertungsgrundlagen für im Labor ermittelte kf-Werte zur

Beurteilung herangezogen.

Tabelle 10: kf-Werte und verbale Bewertung der HSK, sortiert nach Zersetzungsstufe (Z)

HSK Z kf in cm/d

nach HARTGE kf in cm/d

nach HOOGHOUDT

nHv:Ha 3 193 sehr hoch

nHw:Ha 3 227 sehr hoch

nHv:Hnr 3 37 mittel

nHr:Hnr 3 91 hoch

nHv:Hnr 2 41 hoch

nHw:Hnr 2 100 122 sehr hoch

nHr:Hnr 2 96 hoch

nHr:Hnb 2 120 sehr hoch

nHw:Hnr 1 124 sehr hoch

nHr:Hnr 1 282 äußerst hoch

nHr:Hnb 1 36 20 mittel

jGhro:mSgs 536 äußerst hoch

Torfe amorpher Grundmasse im vererdeten Horizont sowie im Wechselwasserhorizont

besitzen sehr hohe Durchlässigkeiten.

Ebenfalls im Bereich sehr hoher Durchlässigkeiten, jedoch im unteren Drittel, liegen

der mäßig zersetzte Radizellen- und Braunmoostorf im Wechselwasser- sowie im

ständig wassergesättigten Horizont und der gering zersetzte Radizellentorf im

wassergesättigten Horizont. Es folgen, mit zumeist ähnlichen kf-Werten die Torfe mit

hohen Durchlässigkeiten. Dies sind der mäßig bis hoch zersetzte Radizellentorf in der

Saturationszone und an der Grenze zur mittleren Durchlässigkeit der vererdete, mäßig

zersetzte Radizellentorf. Mittlere Durchlässigkeit zeigen der vererdete Radizellentorf

hoher Zersetzung sowie der gering zersetzte Braunmoostorf im wassergesättigten

Bereich.

Insgesamt weisen die mäßig zersetzten Radizellentorfe im Wechselwasserhorizont, der

gering, mäßig und hoch zersetzte Radizellentorf im wassergesättigten Bereich sowie

der mäßig zersetzte Braunmoostorf im ständig wassergesättigten Horizont ähnliche kf-

Werte im Bereich hoher bis sehr hoher Durchlässigkeit auf.

Ergebnisse

80

Die untersuchte mineralische HSK (jGhro:mSgs) besitzt eine äußerst hohe

Durchlässigkeit.

Es sind keine Tendenzen innerhalb der Wechselwasserhorizonte und der ständig

wassergesättigten Horizonte gleicher Torfart und gleichen Humifizierungsgrades

bezüglich der Durchlässigkeit festzustellen. Während die Werte für den gering

zersetzten Radizellentorf im ständig wassergesättigten Bereich mehr als doppelt so

hoch im Vergleich zu dem Wert im Wechselwasserhorizont sind, ergibt sich bezüglich

des mäßig zersetzten Radizellentorfes nahezu kein Unterschied (vgl. Tabelle 11).

Tabelle 11: Vergleich der Durchlässigkeitswerte (kf) von Radizellentorfen gleicher Zersetzungsstufe (Z) in

unterschiedlichen Horizonten

HSK

Z

kf in cm/Tag

nHw:Hnr 1 124

nHr:Hnr 1 282

nHw:Hnr 2 100

nHr:Hnr 2 96

Jedoch lassen die Werte des gering zersetzten Braunmoostorfes und des mäßig

zersetzten Radizellentorfes in der Saturationszone, die eine vergleichsweise geringe

Standartabweichung zeigen, auf torfartenspezifische Unterschiede hinsichtlich der

Durchlässigkeiten schließen. So liegt der kf-Wert des mäßig zersetzten Radizellentorfes

mit 96 cm/d fast 3mal so hoch wie der des gering zersetzten Braunmoostorfes.

Dies stimmt mit der Literatur überein, wonach die Durchlässigkeit generell in der

Reihenfolge von Sphagnum- über Laubmoostorfe, Seggentorfe, Schilftorfe bis zu

Bruchwaldtorfen hin zunimmt (EGGELSMANN, 1981 a; MITSCH & GOSSELINK, 2007; EDOM,

2001 b; ZEITZ, 2001 u.a.).

Ein Überblick über Durchlässigkeitsbereiche von Seggen (Radizellen)- und

Laubmoostorfen ist nachfolgend dargestellt (Tab. 12).

Ergebnisse

81

Tabelle 12: Durchlässigkeitsbereiche verschiedener Moorböden nach EGGELSMANN (1981 a, S. 63), gekürzt

Torfart Humifizierungsgrad kf-Wert (cm/d)

Seggentorf < H3 5000 - 300

H3 - H5 300 - 70

H5 - H8 70 - 20

> H8 < 20

Laubmoostorf < H3 2000 - 150

H3 - H5 150 - 40

H5 - H8 40 - 10

> H8 < 10

Insgesamt stimmen die ermittelten kf-Werte der gering (H1 – H4) bis mäßig (H5 – H7)

zersetzten Braunmoos- und Radizellentorfe mit veröffentlichten Werten weitgehend

überein (BADEN & EGGELSMANN, 1963; RYCROFT, 1974; EGGELSMANN, 1981 a; MITSCH &

GOSSELINK, 2007; ZEITZ, 2001). Die hoch zersetzen und amorphen Torfe zeigten sehr

hohe Durchlässigkeiten

Ein Zusammenhang zwischen Substanzvolumen und gesättigter Wasserleitfähigkeit

lässt sich anhand der Ergebnisse nicht feststellen (Abb. 34).

Abbildung 34: Durchlässigkeitswerte der Torfe in Abhängigkeit vom Substanzvolumen

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

0 5 10 15 20 25 30

kf in

cm

/d

SV in Vol%

Ergebnisse

82

4.2 Chemische Befunde der Torfsubstrate

Die Ergebnisse der chemischen Analysen für die im UG dominanten HSK sind

nachfolgend dargestellt. Die für die trophische Kennzeichnung der Moorsubstrate

wichtigen C/N Verhältnisse liegen im UG zwischen 12 und 17, die pH-Werte liegen

zwischen 6,5 und 7,2 (Tab. 13).

Tabelle 13: Chemische Kennwerte der HSK; Nt = Stickstoffgesamtgehalte bezogen auf die

Trockensubstanz, Ct = Kohlenstoffgesamtgehalte, Corg = Gehalt an organischem Kohlenstoff, Corg/Nt =

Verhältnis organischer Kohlenstoffgehalt zum Stickstoffgehalt, pH = Säure-Basen Verhältnis)

HSK Z Nt

(%/TS) Ct

(%/TS) Corg

(%/TS) Corg/Nt

pH (KCl)

jGhro:mSgs

0,12 1,84 1,79 14 7,03

nHv:Ha 3 2,95 36,04 36,04 12 7,19

nHw:Ha 3 2,81 36,08 34,57 12 7,16

nHv:Hnr 2 2,88 39,25 39,10 13 -

nHv:Hnr 3 2,40 37,82 37,74 15 7,01

nHw:Hnr 1 2,75 51,66 48,85 17 -

nHw:Hnr 2 3,38 48,29 47,11 13 6,88

nHr:Hnr 1 2,90 45,68 44,60 15 6,75

nHr:Hnr 2 2,94 39,71 38,99 13 6,53

nHr:Hnr 3 2,31 46,23 46,04 19 -

nHr:Hnb 1 2,75 50,46 49,01 17 6,96

nHr:Hnb 2 2,31 50,13 50,00 21 -

nHr:Hnp 2 2,94 49,56 48,51 16 6,51

4.2.1 Trophische Kennzeichnung

Nach SUCCOW (1981), werden 3 natürlich vorkommende Trophiestufen

unterschieden, zusätzlich können durch anthropogene Einflüsse polytrophische

Standorte entstehen (Tab. 14).

Ergebnisse

83

Tabelle 14: Trophiestufen der Moorstandorte auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen Kohlenstoff-

und Stickstoffgehalten der Torfe (SUCCOW & STEGMANN, 2001, S. 78)

Der Klassifikation der Trophiestufen nach SUCCOW (1981 & 2001) folgend, sind die

Substrate im Bollwintal überwiegend als eutroph-kräftig anzusprechen.

Bei der Übertragung der Werte in das Klassifikationssystem nach SUCCOW (1981)

besteht jedoch ein Problem. Die Klassifikation der oben beschriebenen Trophiestufen

beruht auf der Stickstoffbestimmung nach KJELDAHL. Innerhalb dieser Arbeit wurde die

Stickstoffbestimmung jedoch nach DUMAS durchgeführt, weshalb die Ergebnisse nicht

direkt übertragbar sind. Während die Analyse nach KJELDAHL über einen

Nassaufschluss mit konzentrierter Schwefelsäure erfolgt, wird bei der Analyse nach

DUMAS das Prinzip der oxidativen Verbrennung (>900 °C) verwendet.

Aus diesem Grund wird über die KJELDAHL Methode eine Reihe von organischen und

anorganischen Stickstoffverbindungen nicht gemessen.

TANNEBERGER & HAHNE (2003) testeten die Korrelation verschiedener Werte und

identifizierten einen Umrechnungsfaktor zur Übertragung der DUMAS Werte in KJELDAHL

Werte, um die Klassifikation der Trophie nach Succow anwenden zu können.

Benutzt man die Regression nach TANNEBERGER & HAHNE (2003) zur Umrechnung der

Dumas Werte in Kjeldahl Werte (y = 0.6036x + 0.8674), ergeben sich für alle HSK

weitere C/N Verhältnisse (Tab. 15).

Ergebnisse

84

Tabelle 15: C/N Verhältnis nach Umrechnung der DUMAS Werte in KJELDAHL Werte

HSK Z Nt (%/TS)

Ct (%/TS)

Corg (%/TS)

Corg/Nt

Corg/Nt (nach Umrechnung)

jGhro:mSgs 0,12 1,84 1,79 14 11

nHv:Ha 3 2,95 36,04 36,04 12 19

nHw:Ha 3 2,81 36,08 34,57 12 19

nHv:Hnr 2 2,88 39,25 39,1 13 21

nHv:Hnr 3 2,4 37,82 37,74 15 24

nHw:Hnr 1 2,75 51,66 48,85 17 27

nHw:Hnr 2 3,38 48,29 47,11 13 22

nHr:Hnr 1 2,9 45,68 44,6 15 24

nHr:Hnr 2 2,94 39,71 38,99 13 20

nHr:Hnr 3 2,31 46,23 46,04 19 31

nHr:Hnb 1 2,75 50,46 49,01 17 28

nHr:Hnb 2 2,31 50,13 50 21 33

nHr:Hnp 2 2,94 49,56 48,51 16 26

Nach Einordnung der umgerechneten Werte in das Klassifikationssystem nach

SUCCOW (1981), wären die im UG vorherrschenden Torfsubstrate fast ausschließlich als

mesotroph-mittel (C/N 20 – 26) bzw. als mesotroph-ziemlich arm (26 – 33) zu

beschreiben.

Jedoch sollten zur Belastbarkeit eines solchen Umrechnungsfaktors weitere Daten

erhoben werden, zudem stammen die durch TANNEBERGER & HAHNE (2003)

untersuchten Proben aus West Sibirien, so dass sich für Torfsubstrate aus

Nordostdeutschen Mooren ein anderer Umrechnungsfaktor ergeben könnte. Im

Folgenden wird daher mit den nicht umgerechneten Werten diskutiert.

Ein Zusammenhang zwischen hohen Humifizierungsgraden und hohen Gehalten an

organischem Kohlenstoff bzw. Kohlenstoffgesamtgehalten, konnte innerhalb dieser

Arbeit nicht nachgewiesen werden (Abb. 35 und 36)

Ergebnisse

85

Abbildung 35: Gehalt an organischem Kohlenstoff in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades

Abbildung 36: Kohlenstoffgesamtgehalte in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades

Desgleichen konnte kein Zusammenhang zwischen Humifizierungsgrad und

Stickstoffgesamtgehalten festgestellt werden (Abb. 37)

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Co

rg in

%TS

H nach von Post

30

35

40

45

50

55

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ct

in %

TS

H nach von Post

Ergebnisse

86

Abbildung 37: Stickstoffgesamtgehalte in Abhängigkeit des Humifizierungsgrades

4.2.2 Säure-Basen-Verhältnisse

Die Einschätzung der Säure-Basen-Verhältnisse beruht auf der Klassifikation der Säure-

Basen-Stufen von Moorstandorten wie sie durch SUCCOW & STEGMANN (2001) publiziert

ist. Die 8 unterschiedenen pH-Stufen sind dabei zu 3 Gruppen zusammengefasst

(Tab. 16).

Tabelle 16: Säure-Basen-Stufen der Moorstandorte auf der Grundlage von pH Messungen in KCl an

Moorsubstraten (SUCCOW & STEGMANN, 2001, S. 75)

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nt

in %

TS

H nach von Post

Ergebnisse

87

Die im UG untersuchten Substrate innerhalb der HSK, sind nach SUCCOW & STEGMANN

(2001) als kalkhaltig einzustufen.

Neben den für die HSK ermittelten pH-Werten, wurden während der Bohrungen

stichprobenartig in verschiedenen Tiefen und an unterschiedlichen Standorten pH-

Werte gemessen.

Im Transekt 3 Profil 4 (östlicher, zentraler Bereich)

0 – 10 cm → pH 6,74

50 – 60 cm → pH 6,32

Im Transekt 5 Profil 2 (mittlerer, zentraler Bereich)

0 – 10 cm → pH 6,53

50 – 60 cm → pH 6,42

Im Transekt 10 Profil 2 (westlicher, zentraler Bereich)

0 – 10 cm → pH 7,03

50 – 60 cm → pH 6,77

Die pH-Werte liegen hier ebenfalls zumeist über 6,4. Ausnahme bildet die Messung im

östlichen, zentralen Bereich in den unteren 50 – 60 cm. Insgesamt zeigt sich bei

diesen Messungen immer eine Abnahme der pH-Werte mit der Tiefe.

Die differenziert nach Standorten gemessenen pH-Werte wurden anschließend zum

Vergleich den für die ihnen entsprechenden HSK gemessenen Werten

gegenübergestellt.

Es zeigt sich, dass trotz gleicher Substrate und Horizonte jeweils unterschiedliche

Werte bezüglich des pH-Wertes gemessen wurden (Tab. 17).

Tabelle 17:-pH-Werte gleicher Substrate und Horizonte an unterschiedlichen Standorten im UG

HSK Zersetzungs-stufe

pH (KCl) für HSK

pH (KCl) standortbezogen

pH (KCl) standortbezogen

nHv:Ha 3 7,19 6,74

nHw:Hnr 2 6,88 6,53 7,03

nHr:Hnr 2 6,53 6,32 nHr:Hnb 1 6,96 6,77

Auswertung und Disskusion

88

5. Auswertung und Diskussion

5.1 Bodenkundlich-hydrologische Verhältnisse

Die Vererdung der oberflächig anstehenden Torfe innerhalb des Bollwintal-Moores ist

Folge der anthropogenen Eingriffe in den Wasserhaushalt des Gebietes.

Zwar tritt höhere Zersetzung der Torfe an den Moorrändern auch bedingt durch den

Zulauf von sauerstoffreichem Hangwasser und carbonatreichem Grundwasser sowie

periodischen Grundwasserstandsschwankungen auf, Humifizierungsgrade von H9 –

H10 sowie die Gefügebildung innerhalb des Oberbodens des Moorkomplexes sind

jedoch Folge der anthropogenen Entwässerung. Dabei bildet der

Vererdungshorizont den Oberbodenhorizont mäßig entwässerter und/oder extensiv

bearbeiteter Moorstandorte (ZEITZ & STEGMANN, 2001). Messungen der phreatischen

Grundwasserstände in verschiedenen Moorbereichen durch MÜLLER (2009) von April

2006 bis April 2007 bestätigen die anhaltende Entwässerung der oberen Torfe

zumindest an den Moorrändern. Es wurden örtlich tiefe Grundwasserstände und

teilweise große Schwankungsamplituden festgestellt (Abb. 38).

Abbildung 38: monatliche Mittelwerte der phreatischen Wasserstände (April 2006 - April 2007), nach

MÜLLER (2009)

Die tiefsten Grundwasserstände sind in den Sommermonaten Juli/August gemessen

worden. Große Schwankungen und tiefe Grundwasserstände sind am Moorrand

sowie innerhalb des südlich des Bollwinsee vorgelagerten Beckens zu verzeichnen.


89

Im Zentrum des Moores stellte MÜLLER (2009) größtenteils hohe Grundwasserstände

bei geringeren Schwankungsamplituden (<20 cm) fest. Allerdings fehlen Messungen

innerhalb des östlichen Bereiches (vgl. Abb. 39).

Abbildung 39: Lage der Grundwassermessstellen im UG

Grundwassermessstellen, die durch den NaturSchutzFond Brandenburg eingerichtet

wurden (vgl. Abb. 16) und seit Juni 2010 regelmäßig die Wasserstände im Gebiet

aufzeichnen, zeigen kontinuierlich hohe Grundwasserstände in den östlich und

zentral-östlichen Bereichen des UG (ZAUFT, mündl. Mitteilung, 2011).

Zur Beeinflussung der Messwerte kann bei MÜLLER (2009) die enge räumliche

Beziehung seiner Grundwassermesspegel zu großen Entwässerungsgräben genannt

werden, da die Sogwirkung der Gräben die Pegelstände beeinflussen kann.

Bezüglich der Messwerte aus dem Jahr 2010 muss bedacht werden, dass dieses Jahr

ganzjährig von hohen Niederschlagsmengen in Brandenburg gekennzeichnet war.

Dennoch ist der Schluss zugelassen, dass Entwässerung in den Randbereichen,

insbesondere in den zentral-westlichen und westlichen Bereichen noch immer

stattfindet. Mit teils tiefen sommerlichen Grundwasserständen ist davon auszugehen,


90

dass größere Entwässerungsgräben aktiv sind. Dies wird dadurch bestätigt, dass zum

Zeitpunkt der bodenkundlichen Aufnahme im Entwässerungsraben nahe Transekt 8

Unterhaltungsmaßnahmen (Räumung, Mahd) durchgeführt wurden. Auch die

weiteren Entwässerungsgräben in diesem Bereich sind nicht verlandet (MÜLLER, 2009).

Abbildung 40: Entwässerungsraben nahe Transekt 8 (Nordteil) des UG

Durch die aktiven Entwässerungsgräben erhöht sich die Abströmung in diesen

Bereichen im Vergleich zum Wasserdargebot, mit Auswirkungen auch auf die

oberhalb gelegenen Bereiche und somit auf das gesamte System.

Im östlichen Bereich und zentral-östlichen Bereich sind die Entwässerungsgräben zum

großen Teil bereits verlandet, im Sommer zeigen sich hier höhere Grundwasserstände.

NUSKO & BRÜCKL (2010) untersuchten in einer Arbeit zur Standort- und

Vegetationsentwicklung der Bollwinwiesen mittels des Vegetationsformenkonzeptes

den östlichen Bereich des UG und verglichen vegetationskundliche Aufnahmen mit

entsprechenden Aufnahmen von 1992 (MIDDELSCHULTE, 1992). Dabei zeigte sich, dass

bei 10 der 21 untersuchten Standorte die aktuelle Vegetation bereits einen

tendenziell feuchteren Standort anzeigt. Im Wesentlichen betrifft dies die fließnahen


91

Bereiche. Der östliche Bereich des Moores scheint sich demnach im Wandel zu

befinden.

Hierzu trägt auch die Tätigkeit des Bibers bei, durch dessen Aktivität fließnahe

Bereiche wieder großflächiger überflutet werden.

Dennoch sind auch in diesem Bereich, insbesondere an den Moorrändern, offene

Gerinne mit deutlichem Fließgeschehen vorhanden, weshalb eine vergleichsweise

erhöhte Abströmung nicht ausgeschlossen werden kann.

Die früheren und rezenten Verhältnisse im UG führten zu einer Veränderung der

bodenphysikalischen Eigenschaften der Torfe, insbesondere im Oberboden.

So beträgt das Substanzvolumen in den hoch zersetzten Torfen zwischen 18,4 und

24,2 Vol.-%.

Die erhöhte Auflast verursacht eine Wasserverdrängung im nicht entwässerten

Bereich (STEGMANN & ZEITZ, 2001), so dass die Substanzvolumina im Vergleich zu

natürlichen Durchströmungsmoortorfen auch hier teilweise erhöht sind (7,98 – 10,24

Vol.-%).

Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurden nahezu durchgehend hohe bis sehr hohe

Durchlässigkeiten ermittelt.

Während dies für die gering bis mäßig zersetzten Torfe in Durchströmungsmooren den

Erwartungen entspricht, wurden für die hoch zersetzten und amorphen Torfe der

Literatur entsprechend geringe Durchlässigkeiten erwartet (RYCROFT, 1974;

EGGELSMANN, 1981 a; MITSCH & GOSSELINK, 2007; ZEITZ, 2001 u.a.).

Als Erklärung dafür muss die Lage dieser Torfe in der Aerationszone gelten.

Die dort gemessenen hohen bis sehr hohen Durchlässigkeitswerte sind Folge der

entwässerungsbedingten Gefügeänderungen, in deren Verlauf Risse und Spalten

gebildet werden. Diese sogenannten Sekundärporen sind im Vergleich zu den

körnungsbedingten Primärporen von bedeutender Größe und entstehen neben

entwässerungsbedingter Riss- und Spaltbildung außerdem durch Wurzeln, Tierröhren,

Baumwurf oder Bearbeitungsmaßnahmen (SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL, 2010).

Da die Standorte zumeist mit dichtem Schilfbestand und/oder Großseggenrieden

bestanden und durch die Entwässerung der Torfe senkrechte Schwundrisse

entstanden sind, führte dies zu erhöhten Durchlässigkeitswerten. Da diese Risse

bereits bei kurzzeitiger oder einmaliger Entwässerung entstehen können, wirken sie

sich auch im Wechselwasserhorizont aus (ZEITZ, 1991).


92

Die hohen Standartabweichungen innerhalb der Werte der Torfe aus der

Aerationszone können ebenfalls damit erklärt werden.

Eine vergleichsweise hohe Streuung der Werte für alle bodenphysikalischen

Parameter in diesem Bereich ist Folge der Heterogenität der Standorte. Die Prozesse

der Bodenentwicklung laufen in Niedermooren rasch nacheinander und

nebeneinander ab.

Hier zeigen sich die Schwierigkeiten der kf-Bestimmung in Torfen mit sekundärer

Porenbildung und die Bewertung ihrer Durchlässigkeiten.

Insbesondere bei pedogen veränderten Torfen hat die hydraulische Anisotropie

einen bedeutsamen Einfluss auf die Messergebnisse (HEMOND & GOLDMANN, 1985).

ZEITZ (1991) beschreibt zudem, dass insgesamt die gemessenen kf-Werte in den

pedogen veränderten Torfen einen Momentzustand darstellen. Inwieweit zum

Messzeitpunkt maximale Quellung vorliegt, kann nicht geklärt werden.

BURGHARDT (1976 in ZEITZ, 1991) gibt außerdem zu bedenken, dass durch die

Stechzylinder Poren angeschnitten werden, die sonst blind enden würden. Trotz

hoher bis sehr hoher Durchlässigkeitswerte kann insgesamt wegen der hohen

Zersetzung nicht von hohen bis sehr hohen Durchlässigkeiten der Gesamtmatrix

ausgegangen werden. Das Wasser bewegt sich vielmehr in den Sekundärporen

schnell abwärts ohne den Ober- und Unterboden wesentlich zu befeuchten (ZEITZ,

2001).

5.2 Nährstoff-chemische Verhältnisse

Den ermittelten C/N Verhältnissen folgend, sind die gering bis mäßig zersetzten

Radizellen- und Braunmoostorfe überwiegend als eutroph-kräftig (nicht

umgerechnete Werte) zu beschreiben, während die hoch zersetzten Torfe im

Oberboden überwiegend als eutroph-reich einzustufen sind.

Die im UG ermittelten C/N Verhältnisse der Substrate sind demnach gegenüber den

publizierten C/N Bereichen von SUCCOW (1988) für Braunmoos-Seggentorfe von C/N =

14-38 erhöht. Sie zeigen nicht den eingangs beschriebenen charakteristischen

mesotrophen Charakter typischer Durchströmungsmoore. Nach SUCCOW & STEGMANN

(2001) treten naturnahe Moore der eutrophen Trophiegruppe selten, unter anderem

an Überflutungsstandorten mit Fremdwassereinfluss und phasenhafter Austrocknung


93

und in Quellmooren mit hoch zersetzten Torfen in Erscheinung. Zumeist sind diese

Standorte kaum zur Ausbildung eines oszillierenden Akrotelms fähig.

Ursachen für die erhöhte Nährstoffverfügbarkeit sind der entwässerungsbedingte,

gesteigerte mikrobielle Abbau der organischen Substanz, wodurch der vormals

organisch gebundene Stickstoff frei wird (GROSSE-BRAUCKMANN, 1980; KOPPISCH, 2001 c;

RYDIN & JEGLUM, 2006 u.a.) sowie der Eintrag zusätzlicher Stofffrachten über das

Grund- und Oberflächenwasser aus den landwirtschaftlich genutzten Flächen im

Einzugsgebiet. Dies können bei gedüngten Weiden bis zu 20 kg N/ha/Jahr über das

Grundwasser und 1 – 11 kg N/ha/Jahr über das Oberflächenwasser sein (KOPPISCH,

2001 c)

Zudem sind Stickstoffeinträge über den Niederschlag zwischen 10 – 25 kg/ha/Jahr zu

erwarten wie dies durch KOPPISCH (2001 c) für weite Teile Mitteleuropas publiziert ist.

Zu bedenken ist, dass die speisenden Quellmoorbereiche natürlicherweise zumindest

an den Moorrändern eutrophe Verhältnisse bedingen, ebenso die

Überflutungsbereiche entlang des Bollwinfließes, die sich durch die Aktivität des

Bibers ausgedehnt haben. Das Bollwin-Tal ist eine sehr schmale Rinne, in der die

Verzahnung von randlichen Quellmoorbereichen, zentralen Überflutungsbereichen

und zwischengelagerten Durchströmungsmoorbereichen besonders eng sein kann.

Hinweis darauf geben die überwiegend vorgefundenen Grobradizellentorfe, die im

Gegensatz zu den für mesotrophe Verhältnisse charakteristischen Feinradizellentorfe,

unter nährstoffreicheren Bedingungen entstehen.

Insgesamt sind in früheren bzw. aktuellen Vegetationsaufnahmen jedoch zumindest

in zentralen Moorbereichen Pflanzenarten/-gesellschaften vorgefunden worden, die

ihren Verbreitungsschwerpunkt in mesotrophen bzw. in mesotroph bis eutroph

kräftigen Bereichen haben (MIDDELSCHULTE, 1992; MÜLLER, 2009; NUSKO & BRÜCKL, 2010).

Auch in der vorliegenden Arbeit wurden in zentralen Moorbereichen Pflanzenarten

angetroffen, die bevorzugt in diesen Bereichen auftreten (z.B. Menyanthes trifoliata,

Potentilla palustris, Carex appropinquata und Peucedanum palustre; vgl. KOSKA et

al., 2001) 14.

14 Einzelne Arten geben nur eingeschränkt Aufschluss über die Standortbedingungen. In der Gesamtheit

müssen die einzelnen Trophiestufen durch das Ende der Reichweite mehrerer Artengruppen abgegrenzt

werden KOSKA, 2001, S. 136). Hier werden sie dennoch als Hinweis auf die Standortbedingungen

verstanden.


94

Die Vegetation, insbesondere in den zentralen Bereichen, spiegeln demnach nicht

unbedingt die trophischen Verhältnisse wider, die durch das C/N Verhältnis

angezeigt werden.

Die pH-Werte liegen im Bollwintal-Moor überwiegend oberhalb 6,4. Nach SUCCOW &

STEGMANN (2001) kann daher von freiem Kalk im Moorsubstrat ausgegangen werden.

Der Eintrag von Calcium (-carbonat) erfolgt mit dem Grundwasser, bei Kontakt mit

der Atmosphäre wird überschüssiges CO2 abgegeben und Kalk fällt aus (SCHWOERBEL,

2005).

Eisen(III)Hydroxidablagerungen in Schlenken und Gräben geben zudem Hinweis auf

einen zusätzlichen Eintrag von Eisen mit dem Grundwasser.

Da das Porenwasser also vermutlich reich an Kationen (Fe(II), Ca2+ u.a.) ist, können

gelöste Phosphate im Übergang zu aeroben Bedingungen (belüftete Bodenzone,

Quellbereiche und Grenzzonen zu Oberflächengewässern) mit Eisen(III)-hydroxiden

und in Calcium-Phosphor Verbindungen ausgefällt und sorptiv festgelegt werden

(GELBRECHT et al., 2001; ZAK & GELBRECHT, 2007; ZAK & GELBRECHT, 2007).

In diesem Fall kann Phosphor zum Minimumfaktor werden und die pflanzliche

Primärproduktion begrenzen (KOERSELMAN & MEULEMAN, 1996; MITSCH & GOSSELINK,

2007).

KOERSELMAN & MEULEMAN (1996) nahmen an, dass unter Bedingungen geringer

Phosphor-Verfügbarkeit, höhere Pflanzen mehr Stickstoff aufnehmen und umgekehrt.

Im Ergebnis zeigt ein N/P Verhältnis von >16 eine Phosphor- Limitation an, während

ein N/P Verhältnis <14 Stickstofflimitation anzeigt. Bereits TANNEBERGER & HAHNE (2003)

empfehlen daher das C/N/P Verhältnis als Proxy zur Einschätzung der

Trophiesituation.

5.3 Vergleich mit dem Referenzzustand und ökologische Bewertung

Die Ergebnisse der landschaftsökologischen Untersuchungen im Ob-Talmoor durch

TANNEBERGER & HAHNE (2003) lassen sich wie folgt zusammenfassen

ein allmählicher Anstieg der Mooroberfläche vom Fluss hin zum Moorrand um

9 m mit vergleichsweise höher ausgeprägtem Mikrorelief nahe der

Hangkanten (durch die Entwicklung von Quellkuppen),


95

Wasserstandsschwankungen zwischen Juni und September von maximal 7,5

cm, woraus sich ein konstant hohes Wasserangebot ergibt und

„Schwammsumpfigkeit“ ermöglicht wird,

eine gesättigte Wasserleitfähigkeit der Torfe zwischen 13 und 262 cm/d,

durchschnittlich 69 cm/d,

Horizontaler Grundwasserfluss ist gegenüber dem vertikalen vernachlässigbar.

Oberflächenabfluss erfolgt über der Torfoberfläche in Richtung Vorfluter,

C/N Verhältnisse variieren zwischen 12,2 bis 36,615; 53% der (nicht

umgerechneten) Proben waren eutroph, 42% mesotroph und 5% oligotroph.

TANNEBERGER & HAHNE (2003) stellten vier Prozesse heraus, die im Ob-Talmoor aktuell

aktiv sind und Schlüsselfaktoren in der Ausbildung der bodenphysikalischen und

nährstoff-chemischen Eigenschaften des Standortes darstellen:

Der Zufluss von carbonatreichem Grundwasser aus den umgebenden

Hochflächen in das Moor,

die Überflutungsdynamik eines größtenteils unbeeinflussten Flusses,

die Durchströmung mit carbonatreichem Wasser durch einen ausgedehnten

Torfkörper, bestehend aus gering zersetztem Braunmoos- und

Feinradizellentorfen,

geringer anthropogener Einfluss sowohl auf der lokalen (keine Mahd, keine

Entwässerung) als auch auf der regionalen Ebene (geringe atmosphärische

Deposition; 6.4 kg N/ha/Jahr).

Erwähnt werden muss hier, dass sich das Ob-Talmoor hinsichtlich seiner Größe

erheblich vom Bollwintal-Moor unterscheidet. Das heutige Ob-Tal hat laut

TANNEBERGER & HAHNE (2003) eine Breite von 3 – 4 km, während das Bollwintal lediglich

eine Maximalweite von ca. 250 m erreicht.

Im Bollwintal-Moor zeigten die Untersuchungen zusammengefasst folgende

Ergebnisse

ein Abfall der Mooroberfläche vom Talrand zum Bollwinfließ festgestellt, die

Oberfläche ist teilweise durch ein ausgeprägtes Bult-Schlenken System stark

mikroreliefiert,

15 Es wurden hier die Corg Gehalte zur Berechnung des C/N Verhältnisses benutzt, da anorganische

Kohlenstoffgehalte die Kohlenstoffgehalte erhöhen und bezgl. der Trophie, wegen ihrer geringeren

Verfügbarkeit zu erhöhten Werten führen


96

ebene Oberflächen sind vergleichsweise kleinflächig in zentralen Bereichen

des Moores zu finden,

Wasserstandsschwankungen in den Randbereichen von bis zu 70 cm bei

sommerlichen Grundwasserständen von 90 cm unter Flur; im Zentrum des

Moores jedoch Wasserstandsschwankungen von 10 bis max. 20 cm bei

Wasserständen wenig unter, in oder über Flur. „Schwammsumpfigkeit“ in

zentralen, fließnahen Bereichen,

eine gesättigte Wasserleitfähigkeit der Torfe von 36 – 282 cm/d, wobei die

Durchlässigkeitswerte im pedogen veränderten Oberboden problematisch in

ihrer Bewertung sind,

Substanzvolumina im Oberboden von im Mittel 20,92 Vol.-%, in den unteren

Torfen von im Mittel 9,44 V.-%,

C/N Verhältnisse von 12 – 17.

Innerhalb des Moorkomplexes Bollwintal stellen die teilweise tiefen Wasserstände und

hohen Wasserstandsschwankungen ein großes Problem dar. Durch die zum Teil noch

wirksame Entwässerung, wird der Zufluss direkter in den Vorfluter abgeleitet und

damit dem Moor entzogen. Dies hat Folgen für die Eigenschaften des Torfsubstrates,

insbesondere im Oberboden.

Die Veränderung der bodenphysikalischen Eigenschaften des Oberbodens führte

wahrscheinlich zu vermehrtem Oberflächenabfluss und zur Ausbildung eines

Überrieselungsregimes.

Während in natürlichen Durchströmungsmooren eutrophe Verhältnisse zumeist nur an

den Randbereichen und in den zentralen Überflutungsbereichen herrschen, hat der

rasante Abbau der organischen Substanz im Bollwintal zur Einwanderung und

Ausbreitung von hochwüchsigen Kräutern (Bps. Urtica dioica), Bäumen und

Sträuchern geführt. Die massenhafte Ausbreitung von Phragmitis australis ist ebenfalls

Folge der Eutrophierung des Standortes. Die aktuell vorherrschenden Arten wie

Phragmitis australis, sowie großwüchsige Arten der Carex -Gattung zählen zu den

sogenannten „immersiven“ Pflanzenarten, welche tief in den Untergrund vordringen

und die oberen Torfe fixieren (STEGMANN et al., 2001).

Die natürliche Vegetation der basen- und kalkreichen Durchströmungsmoore ist im

UG nur noch punktuell anzutreffen.

Sie ist zumeist von „emersiven“ Arten, wie kleinwüchsige Kräuter-, Seggenarten und

Braunmoosen geprägt, die besonders luftreiches und oberflächennahes Wurzel- und


97

Rhizomgewebe bilden. Diese Pflanzendecke bildet sich bei hohem Wasserangebot

in der Hauptwachstumsperiode und führt zur Bildung eines paraptischen Akrotelms

(s.o.), wie es für Moortypen mit hohem Wasserdargebot, wie Durchströmungsmooren

charakteristisch ist (STEGMANN et al., 2001).

Der Baumbewuchs, aber auch die mineralische Deckschicht verstärken die bereits

entwässerungsbedingt erhöhte Auflast zusätzlich und führen mit der Verschiebung

des Artenspektrums hin zu hochproduktiven Schilf- und Großseggenröhrichten zur

Veränderung der Beschaffenheit des Akrotelms.

Die Beeinträchtigung des Bollwintal-Moores ist durch die verhältnismäßig geringe

Entwässerungstiefe und die vormals extensive Nutzung noch als gering einzustufen. Es

muss zwischen den zentralen Bereichen des Moores und den Randbereichen

unterschieden werden. Während im Zentrum hohe Wasserstände herrschen, die

oberflächig anstehenden Torfe oft nur von geringer – mäßiger Zersetzung sind und

Seggenriede auf wenig reliefierter Oberfläche vorherrschend sind, ist in den

Randbereichen Entwässerung mit den beschriebenen Folgen wirksam. Der

Torfbildungsprozess ist daher stark beeinträchtigt und Eutrophierung und

Nutzungsauflassung bedingen eine Verschiebung des Artenspektrums. Um diesen

Entwicklungen entgegen zu wirken, müssen Maßnahmen zur Verbesserung des

Zustandes des Moorkomplexes ergriffen werden. Im Vordergrund sollte dabei die

Wiederherstellung konstant hoher Wasserstände stehen.

5.4 Möglichkeiten und Grenzen einer Revitalisierung

Zur Verringerung des Abflusses und zur Vernässung geneigter, tiefgründiger Moore

wie im Bollwintal, muss häufig der vollständige Grabenverschluss erfolgen um

großflächige Wirksamkeit der Maßnahmen zu erreichen (SCHOPP-GUTH, 1999; MUGV,

2004 u.a.).

Durch Untersuchungen auf 2 Mooren, die hydrogenetisch sehr unterschiedlich sind,

hat sich gezeigt, dass durch Wiedervernässung die Porosität kaum verändert wird

und nur sehr geringe Anstiege der gesättigten Wasserleitfähigkeit und eine

vernachlässigbare Veränderung in der Wasserspeicherfähigkeit verzeichnet werden

kann (BLANKENBURG et al., 2001; SCHMIDT, 1995; HENNINGS, 1996; SCHMIDT, 1999 in ZEITZ,

2003; GENSIOR & ZEITZ, 1999). Aus diesem Grund werden Überstau und Überrieselung


98

empfohlen. Dies bedarf eines hohen Wasserangebotes, welches im Bollwintal

vermutlich gegeben ist.

Eine flächenhafte Überrieselung des Moores ist jedoch durch die erhöhte

Mikroreliefierung erschwert. Auf Grund unterschiedlicher Höhenverhältnisse ist mit

unterschiedlichen Vernässungssituationen zu rechnen (BLANKENBURG, 2001). Inwiefern

sich unterschiedliche Sackungsbeträge der Torfe durch die Entwässerung ergeben

haben, muss ein flächendeckendes Höhennivellement zeigen. Die Ergebnisse sind

von entscheidender Bedeutung zur Einschätzung der Vernässung.

Einstaumaßnahmen sind auf Grund der verringerten Wasserdurchlässigkeiten und der

damit verbundenen beeinträchtigten horizontalen Wasserbewegung im Oberboden

nur kleinflächig wirksam. Die Erhöhung der Sohle im Vorfluter und der Anstau in

Kaskaden können aber eine Vereinheitlichung der Grundwasserflurabstände

bewirken (MUGV, 2004).

Zur Verminderung des Abflusses und zur Anhebung des Grundwasserspiegels kann

sogenannter Lebendverbau zur Anwendung kommen. In vor allem langsam

fließenden und flachen Gräben können Halmlagen oder Röhrichtwalzen mit

austriebsfähigen Arten (Phragmitis australis, Carex spec.) oder auch Spreitlagen aus

Weidenarten eingebracht werden (BLU, 2005). Erfolgreich vorgeführt hat dieses

Prinzip der Biber im Gebiet.

Die der schnellen Wasserabführung dienenden Fanggräben am Rand des Moores

sollten jedoch möglichst vollständig verfüllt werden.

Aus biologischer Sicht heißt Moorrenaturierung, dass sich gebiets- und moortypische

Arten etablieren können. Tier- und Pflanzenarten sind wichtige Indikatoren des

Renaturierungserfolges (BLU, 2005) und Letztere nicht zuletzt Ursache und Folge

bodenphysikalisch-hydrologischer Standorteigenschaften.

Eine Analyse des Artenspektrums muss das Artenpotential, die Verteilung und die

Dichte der Zielarten am Standort feststellen.

Die Zielerreichung hängt zudem von den naturräumlichen Gegebenheiten und nicht

zuletzt von dem durch die hydrologische und trophische Sanierung Erreichbarem ab

(PFADENHAUER & GROOTJANS, 1999; BLU, 2005; GROOTJANS et al., 2006).

Da neben hydrologischen auch nährstoffökologische Ursachen zur Verschiebung des

Artenspektrums in Braunmoosmooren beitragen, sind, trotz Unsicherheiten bezüglich


99

der Bewertung von Nährstoffeinträgen über die unterschiedlichen Pfade und deren

Wirkungen bezüglich ihres komplexen chemischen Verhaltens in Abhängigkeit

unterschiedlicher Standortbedingungen, Maßnahmen zur Reduktion im Rahmen der

Moorrenaturierung von grundlegender Bedeutung.

Aushagerungsmaßnahmen dienen beispielsweise der Reduktion der erhöhten

Bodennährstoffgehalte und der Verminderung der Aufwuchsbiomasse und sollten

daher anfangs aufwuchsorientiert stattfinden (BLU, 2005).

Mahd der großwüchsigen Pflanzenarten und die Entnahme von Gehölzen könnten

zudem konkurrenzschwache, niedrigwüchsige Arten in ihrer Entwicklung begünstigen

(MAUERSBERGER et al., 2010). Hierbei muss jedoch auf den Zeitpunkt der Mahd

geachtet werden, da einige Arten auf Schnitt mit hohen Reproduktionsraten

reagieren. Die Entnahme von Gehölzen trägt nach SCHUMANN & JOOSTEN (2008)

ebenso zur Reduzierung der Evapotranspiration bei. Um Beschattung kleinwüchsiger

Arten zu vermeiden, müssen die Reste jedoch entfernt werden.

Zur Etablierung der Zielarten können schließlich mehrere Methoden zur Anwendung

kommen.

Da die Zielarten häufig nur noch auf pflegeabhängigen Sekundärstandorten

angesiedelt sind, empfiehlt sich deren Erhalt durch beispielsweise Streuwiesenmahd.

Das samenreife Mähgut kann zur Ausbreitung genutzt werden (ROTH et al., 2001).

Ebenso kann eine gezielte Ansaat erfolgen.

Zum Zweck der Aushagerung, der Etablierung von Zielarten aber auch zur Anhebung

der Grundwasserstände wird oft die Abtragung der oberen Torfschicht

(Flachabtorfung) empfohlen. Voraussetzung dafür ist, dass der Torfkörper unterhalb

des Wurzelhorizontes noch nicht chemisch und physikalisch verändert ist (BLU, 2005).

Die Verwendung des abgetragenen Torfes kann zur Verfüllung der Gräben benutzt

werden, jedoch stellt diese Maßnahme immer einen massiven Eingriff dar (BLU, 2005).

Ein Beispiel für eine erfolgreiche Durchführung dieser Maßnahmen ist die Lehstsee-

Niederung bei Lychen im Landkreis Uckermark (MUGV, 2004).

Nach vollständiger Grabenverfüllung und Flachabtorfung in diesem vererdeten, stark

geneigten Moor, hat sich großflächige Überrieselung bei vollständiger Durchtränkung

des Moorkörpers mit niedrigem Gerinneabfluss eingestellt. Die Flachabtorfung

brachte die unteren mesotrophen Torfe an die Oberfläche und begünstigte die


100

Ausbreitung von kleinwüchsigen Seggenarten und Braunmoosen. Jedoch muss

gesagt werden, dass die Oberfläche bei diesem Moor weniger stark reliefiert war, als

dies im Bollwintal der Fall ist. Generell muss zwischen dem durch die Maßnahme

erzieltem Renaturierungserfolg und den durch Torfentnahme und Transport

verursachten Störungen abgewogen werden (BLU, 2005).

In den zentralen Bereichen des Bollwintales ist von dieser Maßnahme generell

abzuraten, die hohen Wasserstände und gering zersetzten Torfe im Oberboden

machen Eingriffe hier unnötig, zudem stehen Mudden hier stellenweise oberflächig

an. Zu überlegen wäre die Entnahme in stark degradierten Randbereichen und die

Verfüllung der Gräben dort. Auf die Beibehaltung eines ausreichenden Gefälles in

Richtung Vorflut muss dabei geachtet werden.

Nicht zuletzt muss dem Einzugsgebiet Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Hydrologische und trophische Pufferzonen sind notwendig, um zumindest

offensichtliche Einflüsse zu minimieren oder auszuschalten. Durch Waldumbau

(Erhöhung des Laubbaumanteils) im Einzugsgebiet, können erhebliche

Verbesserungen für Grundwasserstände erreicht werden. Dies findet zumindest in

einem kleinen Bereich der Kiefernwaldfläche im Süd-Westen des

Untersuchungsgebietes bereits statt, sollte aber auf den kiefernbestockten Flächen

im Einzugsgebiet weiter forciert werden. Raumwiderstände durch verschiedene

Nutzungsinteressen im Einzugsgebiet, auch bezüglich der angrenzenden

landwirtschaftlich genutzten Flächen, werden im Rahmen des EU-Life Projektes

momentan analysiert und wo möglich aufgehoben.

Mit der Wiedervernässung von Moorstandorten erhofft man sich zudem eine

Reduzierung der Stoffumsetzungsprozesse und im Resultat eine verminderte

Klimawirkung infolge reduzierter Spurengasemissionen. Ob, wann und unter welchen

Bedingungen sich diese Zustände einstellen, ist jedoch weitgehend unklar. Es ist

anfänglich mit einer CO2 Aufnahme, einer signifikanten Methanemission und einer

geringen Lachgasfreisetzung zu rechnen.

Die günstigste Klimawirkung erreichen Moore langfristig bei einem konstanten

Grundwasserstand kurz unter der Geländeoberfläche (AUGUSTIN & CHOJNICKI, 2008).

Große Mengen an Pflanzenmaterial, das unter anaeroben Bedingungen einer

schnellen Umsetzung zu Methan unterliegt, sollten unbedingt vermieden werden. Bei


101

angepassten Sumpfpflanzen wie Schilf und Seggen ist jedoch mit einer reduzierten

Methanbildung zu rechnen (AUGUSTIN & CHOJNICKI, 2008).

Bezüglich der Phosphorfreisetzung aus wieder vernässten Mooren ist zunächst die

Rückführung zu anaeroben Bedingungen von Bedeutung. In Folge der

Wiedervernässung kommt es zu hohen Freisetzungsraten von Phosphat ins

Moorporenwasser. In wieder vernässten Mooren mit hoch zersetzten Torfen im

Oberboden ist diese signifikant höher als in Mooren mit mäßig zersetzten Torfen an

der Oberfläche. Die P-Freisetzung erfolgt hier zum großen Teil über die reduktive

Auflösung von redoxempfindlichen Eisen(III) Verbindungen.

Jedoch kann bei hohen Gehalten an Eisen, Phosphor wieder immobilisiert werden.

Durch Kalkausfällungen, aber auch durch örtlich auftretende, zumindest kalkstete

Vegetation (NUSKO & BRÜCKL, 2010) sowie durch häufig sichtbare Eisen(III)Hydroxid

Ausfällungen kann vom Zustrom carbonat- und eisenreichen Grundwassers

ausgegangen werden.

Die Ausfällung von Fe(III) – P Verbindungen kann zu einem erheblichen P Rückhalt

beim Redoxwechsel an der Mooroberfläche beitragen (ZAK & GELBRECHT, 2007 und

2008 bzw. ZAK et al., 2008). Die Beschaffenheit des ernährenden Wassers, der

Nährstoffstatus und die Konstanz des Wasserangebotes spielen also im Hinblick auf

die P Freisetzung aus wieder vernässten Mooren eine wichtige Rolle.

5.5 Methodenkritik und Fehlerquellen

Bezüglich der Bestimmung der gesättigten Wasserleitfähigkeit wurde bereits auf

Probleme hingewiesen. Diese bestehen zusätzlich bei der Entnahme der

Stechzylinderproben. Sie ist in tieferen Moorbereichen erschwert und es bestehen

grundsätzlich Probleme bei der Entnahme vertikaler Stechzylinderproben, da eine

Profilwand hergestellt werden muss. Insbesondere in Durchströmungsmooren sind die

Durchlässigkeiten in vertikaler Richtung jedoch von besonderer Bedeutung, da der

Wasserfluss überwiegend lateral durch den Torf erfolgt. Horizontale

Durchlässigkeitswerte spielen vermehrt bei Torfen mit verändertem Gefüge eine

Rolle, da hier die Infiltrationsfähigkeit Aussagen über das Wasserregime zulässt. Bei

den pedogen veränderten Torfen ergeben sich hier jedoch wiederum Probleme


102

durch die Bildung von Sekundärporen, durch Wurzelröhren und/oder Schwundrisse,

so dass die Bewertung der ermittelten kf-Werte kompliziert ist.

Weiterhin muss bei der Diskussion der bodenphysikalischen Kennwerte beachtet

werden, dass die Angaben zu den Horizonten fehlerhaft sein können. Es kann nicht

ausgeschlossen werden, dass zum Aufnahmezeitpunkt ständig wassergesättigte

Bereiche über längere Zeiträume betrachtet trockenfallen.

Im wassergesättigten Bereich wurde das Bohrlochverfahren insgesamt als

praktikabler empfunden Es werden durch die in-situ Messung Störungen so gering

wie möglich gehalten und die Messungen finden bei tatsächlicher Boden- und

Wassertemperatur statt. Jedoch ist es nicht möglich, Durchlässigkeitswerte für

bestimmte Horizonte oder Substrate zu ermitteln, vielmehr ergibt sich eine Art

Mittelwert über das gemessene Profil (PÄIVÄNEN, 1973).

Eine Alternative zu direkten, oft aufwendigen Messungen ist die Herstellung einer

Beziehung zwischen Hydraulik und einfacher messbaren Daten wie beispielsweise

dem Bodengefüge. Notwendig ist dazu ein ausreichend großer Datenbestand,

weshalb sich die Nutzung solcher Datenbanken zur Charakterisierung von

Einzelstandorten oftmals nur bedingt eignet (WÖSTEN et al., 1998).

Für die Saturationszone ist nach ZEITZ (1991) die Ableitung mittels Berechnungsformeln

aus dem Trockensubstanzvolumenanteil zulässig, während ein Zusammenhang

zwischen SV und kf-Wert in der Aerationszone auf Grund der Gefügebildung nicht

nachgewiesen werden konnte (ZEITZ, 2001)

Des Weiteren bestehen Unsicherheiten bezüglich der Trophiesituation, welche

maßgeblich aus der Verwendung unterschiedlicher Messmethoden des

pflanzenverfügbaren Stickstoffes im Torfsubstrat erwachsen. Die Übertragbarkeit von

Werten, die nach der Methode nach DUMAS gemessen wurden, in entsprechende

Werte nach KJELDAHL (auf denen das Klassifikationssystem der Trophie für

Moorstandorte beruht), ist mit Unsicherheiten behaftet. Innerhalb dieser Arbeit

ergaben sich nach Umrechnung der Werte hohe Stickstoffgehalte, die zu engen C/N

Verhältnissen führten. Die Einschätzung der trophischen Verhältnisse kann daher

fehlerhaft sein.

Zur genaueren Einschätzung der trophischen Verhältnisse ist es zudem sinnvoll

Phosphor-, Eisen- und Kalkgehalte im Moorsubstrat zu bestimmen.


103

Nicht zuletzt muss das angewandte Prinzip der Horizont-Substrat-Kombinationen

kritisch gesehen werden. Wie sich anhand des pH-Wertes beispielhaft zeigte, besitzen

gleiche Substrate in gleichen Horizonten im hier untersuchten Standort nicht die

gleichen chemischen Eigenschaften. Dies muss daher eventuell auch bezüglich der

bodenphysikalischen Eigenschaften der Torfsubstrate angenommen werden. Die

chemischen und physikalischen Eigenschaften der Torfsubstrate scheinen von

zahlreichen endogenen und exogenen Faktoren abhängig zu sein. Die

Transferierung von Punkteigenschaften in die Fläche ist daher ein Forschungsfeld,

dem vermehrt Aufmerksamkeit gewidmet werden sollte.

Zusammenfassung

104

6. Zusammenfassung

Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurde das Bollwintal-Moor, ein leicht entwässertes

Durchströmungsmoor im jungpleistozänen Tiefland Nordostdeutschlands

bodenkundlich untersucht.

Ziel war es den Grad der Beeinträchtigung durch die Entwässerung festzustellen.

Hierzu wurden die verschiedenen Torfsubstrate hinsichtlich der Bodenchemie und der

bodenphysikalisch-hydrologischen Eigenschaften untersucht.

Im Ergebnis zeigte sich, dass durch die Entwässerung, welche insbesondere im

Westteil und in den Randbereichen des Moores noch aktiv ist, Veränderungen im

Oberboden stattgefunden haben. So sind die Torfe an den Rändern zumeist

vererdet. Insgesamt zeigte sich eine veränderte Struktur der Torfe bezüglich

Substanzvolumen/Gesamtporenvolumen und Wasserdurchlässigkeit, so dass in

weiten Bereichen heute von einem Überrieselungsregime ausgegangen werden

muss.

Die Wasserstände verzeichnen insbesondere an den Rändern und im Westteil bei

tiefen sommerlichen Grundwasserständen große Schwankungsamplituden.

Innerhalb der Vegetation zeigt sich eine Verschiebung des Artenspektrums hin zu

eutrophen Vegetationsgesellschaften. Die typische Vegetation der basen- bzw.

kalkreichen Durchströmungsmoore ist nur noch punktuell anzutreffen. Die

Nährstoffverhältnisse lassen auf einen eutrophen Standort, also auf ein Reichmoor

schließen. Unsicherheiten diesbezüglich wurden diskutiert.

Im Zentrum des Moores herrschen andere Bedingungen, so dass hier bezüglich der

Maßnahmen unterschieden werden muss. Die Wasserstände sind hier meist hoch und

die Schwankungsamplituden gering. Die Torfe sind oberflächig meist gering – mäßig

zersetzt und die Vegetation besteht überwiegend aus Seggenrieden.

Zur Renaturierung des Gebietes ist die Stabilisierung der Wasserstände von

grundlegender Bedeutung. Dies muss über die Reduzierung des Abflusses realisiert

werden. Zudem müssen Maßnahmen gegen die fortschreitende Eutrophierung des

Standortes ergriffen werden. Möglichkeiten und Grenzen diesbezüglich wurden

diskutiert.

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Gesetzestexte und Verordnungen

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Landschaftsschutzgebiet von zentraler Bedeutung mit der Gesamtbezeichnung

"Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin" vom 12. September 1990 (GBl. DDR

1990, SDr. 1472).

Mündliche Mitteilungen

Succow, M. am 26.05. 2010

Mauersberger, H. am 08.02. 2011

Lieske, A. am 08.02. 2011

Zauft, M. am 08.02. 2011

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Bodenkundlich hydrologische Untersuchung zur ... · PDF fileInsbesondere basen- und kalkreiche Zwischenmoore, welche als ... Untergrund. Durchströmungsmoortorfe sind häufig über