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11.11.2019

Moore wandeln sich von Treibhausgassenken zu Treibhausgasquellen

Anlass

Viele Millionen Hektar Moorlandschaften haben sich in den letzten Jahrzehnten von Treibhausgassenken zu Treibhausgasquellen gewandelt. Bis zum Ende des Jahrhunderts könnte sich die Menge emittierter Treibhausgase aus Mooren im Vergleich zum Jahr 2015 sogar noch verdreifachen. Ursache ist einmal mehr der Mensch. Moore werden entwässert, um Platz zu schaffen für Ackerflächen und Plantagen. So werden die Treibhausgas-Emissionen zusätzlich in die Höhe getrieben.

Moore sind Feuchtgebiets-Ökosysteme. Sie sind in den unterschiedlichsten Klimazonen der Erde zu finden: Als gefrorene Moore in nördlichen Gefilden der Subarktis, als morastige Ökosysteme in den gemäßigten Zonen und auch als Sumpfwälder in den Tropen. Ständiger Wasserüberschuss sorgt für sauerstoffarme Bedingungen, so dass abgestorbene Biomasse nicht vollständig zersetzt wird. Über Jahrmillionen wurden so große Mengen Kohlenstoff eingelagert. Moore bedecken zwar nur etwa drei Prozent der Erdoberfläche, speichern aber insgesamt in etwa so viel Kohlenstoff, wie in der gesamten Vegetation der Erde zu finden ist. Durch Entwässerung und Trockenlegung erschließt der Mensch diese Regionen als Nutzflächen für die Land- und Forstwirtschaft. Durch das dann fehlende Wasser wird die eingelagerte organische Materie nun weiter zersetzt, dabei werden riesige Mengen Kohlendioxid frei.

Die Autoren der Studie berechnen, dass ohne konsequente und großflächige Renaturierung von Mooren bis zu 40 Prozent des noch zur Verfügung stehenden Treibhausgas-Budgets für das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele allein aus diesen Gebieten kommen könnte.

Die Studie wurde im Fachjournal „Nature Climate Change“ veröffentlicht (siehe Primärquelle).

 

Übersicht

     

  • Associate Prof. Dr. Andreas Heinemeyer, Forschungsgruppenleiter am Stockholm Environment Institute, Department of Environment & Geography, University of York, Vereinigtes Königreich
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  • Prof. Dr. Hans Joosten, Professor für Moorkunde und Paläoökologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie, Universität Greifswald, Partner im Greifswald Moor Centrum
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  • Dr. Thomas Kleinen, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Wechselwirkung Klima-Biogeosphäre, Abteilung Land im Erdsystem, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg
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  • Dr. Jens Strauss, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Sektion Permafrostforschung, Fachbereich Geowissenschaften und Koordinator der Arbeitsgruppe Permafrost Biogeochemie, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI), Potsdam
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  • Prof. Dr. Lars Kutzbach, Professor für Böden im Klimasystem, Institut für Bodenkunde, Fachbereich Geowissenschaften, MIN-Fakulät, Universität Hamburg
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  • Prof. Dr. Torsten Sachs, Leiter der Arbeitsgruppe Earth-Atmosphere Interactions (TEAM), Deutsches GeoForschungszentrum (GFZ), Potsdam und Junior-Professor für Atmosphärenphysik, Technische Universität Braunschweig
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Statements

Associate Prof. Dr. Andreas Heinemeyer

Forschungsgruppenleiter am Stockholm Environment Institute, Department of Environment & Geography, University of York, Vereinigtes Königreich

„Die Studie beruht auf einer soliden Methodik, obgleich die Analyse ein großes Maß an Unsicherheit akzeptieren muss, wenn man den Mangel und Ungewissheit an vorhandenen Emissionsdaten von Mooren berücksichtigt [1]. Die meisten Emissionsdaten stammen aus kurzen Studien und berücksichtigen nicht langfristige natürliche Schwankungen (Klima) oder andere externe and interne Faktoren wie Bodennährstoffe, Wasserspiegel, historische Landnutzung und Vegetation.“

„Die projektierten möglichen Reduktionen der Emissionen durch Renaturierung bestätigt im Großen andere Studien [zum Beispiel 2]. Der wichtigste Unterschied ist, dass diese Studie zum Teil vorherige Kohlenstoff-Verluste seit 1850 mit einberechnet und auch eine klare Unterteilung zwischen tropischen und außertropischen Regionen beinhaltet. Da es nur wenige solcher Studien gibt, und die globalen Klimamodelle meist Torfböden (Moor) nicht beinhalten, sind diese Vorhersagen etwas sehr Neues und Wichtiges.“

„Diese Studie bestätigt den großen Anteil von degradierten Mooren an globalen Emissionen. Seit 1960 sind die Moore von Netto-Treibhausgas-Senken zu Netto-Treibhausgas-Quellen geworden – größtenteils bedingt durch wachsende Landwirtschaft mit Entwässerung in den Tropen. Die Arbeit zeigt aber auch ein großes Potenzial für Emissionsreduktionen – bei Verhinderung von zukünftigen Emissionen durch Renaturierung, größtenteils von tropischen Mooren – zwischen 12 und 41 Prozent von den benötigten Reduktionen der Treibhausgas-Emissionen, um die globale Erwärmung auf 1,5 bis 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Level zu beschränken.“

„Land- und Forstwirtschaft auf Mooren sind generell die größten Probleme, größtenteils in den Tropen, aber auch in Europa – einige unserer besten Böden hier im Vereinigten Königreich sind torfreiche Böden. Der negative Effekt von ‚Entwicklung’ ist recht wahrscheinlich ähnlich zu sehen wie die Abholzung des tropischen Regenwaldes: Erst kommen Straßen, dann die Unternehmer, dann nimmt die Bevölkerung zu. Das Ökosystem Moor ist dann nicht mehr erwünscht und Entwässerung resultiert in einem Verlust der nötigen Nassheit des Moores – ein hoher Wasserspiegel verhindert oder limitiert die biologische Zersetzung von organischer Substanz, es bildet sich Torf – mit der Folge von Bränden, Erosion und biologischer Zersetzung des Torfes. Natürlich ist dies global zu sehen; auch unsere Importe von Holz und Palmöl sind eine wichtige, indirekte Ursache dieser Moor-Degradierung. Wenn wir Margarine oder viele andere Produkte mit pflanzlichen Ölen kaufen, ist häufig Palmöl enthalten, das höchstwahrscheinlich aus Indonesien kommt und dort vom Anbau auf entwässertem Moorboden.“

„Die großen potenziellen Emissionen verlangen schnelle Veränderungen, besonders Wiederbenässung, die diese steigenden Emissionen stoppen. Nasse Moore mit einem Wasserspiegel an der Oberfläche speichern mehr Kohlenstoff und sind weniger brandanfällig, obgleich sie auch mehr Methan produzieren – oft sind sie insgesamt Treibhausgas-neutral. Wir haben nicht mehr viel Zeit, um globale Erwärmung zu limitieren, und Renaturierung von Mooren könnte einen bedeutenden Beitrag leisten. Das große Problem liegt darin, dass man die Einkommensgrundlage von Menschen berücksichtigen muss. Wer im Moment auf dem Torf kultiviert und die Produkte verkauft, muss eine Alternative angeboten bekommen. Dies ist das eigentlich schwierige Problem – was sind diese Alternativen und wer trägt die Kosten? Eigentlich kann nur eine globale Organisation wie die UN eine solche Situation angehen – zumindest als Vermittler. Der Zeitplan scheint möglich, ist aber offensichtlich eine sehr große Herausforderung!“

Auf die Frage, welche Folgen die Denaturierung von Mooren über die bloße Rolle als Treibhausgas-Quelle hinaus haben könnte:
„Feuer ist ein großes Risiko, vor allem in tropischen Regionen in möglichen Trockenheitsperioden. Brände können für Monate tief unten im Torf schwelen. Dies resultiert nicht nur in riesigem, langzeitigem Kohlenstoff-Verlust, sondern auch in großer, schädlicher Rauchentwicklung, zum Beispiel in Indonesien. Inwiefern Permafrostböden eine Rolle spielen, jetzt und in der Zukunft, ist eine wichtige Frage. Die Forschung ist spannend und zeigt: Schnelle Veränderungen sind möglich [3]. Die Fläche dieser nördlichen Moore ist riesig. Selbst ein geringer Anstieg von Emissionen pro Fläche könnte daher schnell insgesamt einen großen globalen Anstieg der Treibausgas-Emissionen verursachen.“

Prof. Dr. Hans Joosten

Professor für Moorkunde und Paläoökologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie, Universität Greifswald, Partner im Greifswald Moor Centrum

„Dies ist eine hervorragende Studie, die innerhalb der existierenden Unsicherheiten die Problematik gut auf den Punkt bringt. Allerdings hätte man die Emission von Methan in natürlichen und wiedervernässten Mooren auf bessere Weise berücksichtigen können.“

„Die Studie bestätigt das bestehende Wissen und komplementiert Studien, die entweder Moore völlig vernachlässigen oder solche, die zwar natürliche Moore als Treibhausgassenken betrachten, aber die viel bedeutsamere Wirkung von entwässerten Mooren als Treibhausgasquellen unberücksichtigt lassen.“

„Die Bedeutung der Studie besteht vor allem darin, dass sie die Problematik umfassend integriert und in seinen Konsequenzen klar zusammenfasst.“

„Die Größenordnungen der Emissionen, die in der Studie präsentiert werden, sind seit Jahren bekannt und dies hat 2011 zur neuen Aktivität ‚Wetlands drainage and Rewetting‘ im UNFCCC Kyoto Protokoll geführt. Die Einsichten haben jetzt Brisanz bekommen, weil das Pariser Klimaabkommen und der 1,5-Grad-Bericht des IPCC implizieren, dass im Jahr 2050 weltweit die CO2-Emissionen netto null sein müssen. Die Studie bestätigt, dass man dazu bis 2050 (fast) alle entwässerten Moore auf der Erde wiedervernässen muss, wie wir Wissenschaftler das schon seit einigen Jahren fordern.“

„Etwa fünf Prozent der totalen weltweit von Menschen verursachten Emissionen stammen momentan aus entwässerten Mooren. In der EU ist der Mooranteil in der Totalemission sechs Prozent, in Deutschland fünf Prozent, in Mecklenburg-Vorpommern – das Bundesland, in dem ich lebe und arbeite – fast 30 Prozent.“

„Es ist richtig, dass Land- und Forstwirtschaft die Hauptfaktoren für die Denaturierung von Mooren sind. Die meisten Emissionen kommen aus landwirtschaftlich genutzten Mooren. Von den etwa 1,5 Milliarden Tonnen CO2, die entwässerten Moore weltweit jährlich ausstoßen, kommen etwa zwei Drittel aus der Landwirtschaft und etwa ein Drittel aus der Forstwirtschaft – davon das Meiste aus den Ölpalm- und Acacia-Plantagen in Südostasien. Emissionen aus Torfabbau für Energie und Kultur-Substrate spielen nur eine untergeordnete Rolle – etwa 65 Millionen Tonnen CO2. Emissionen aus Moorbränden sind hierbei nicht berücksichtigt.“

„Weltweit wird die Moor-Degradierung zu 50 Prozent durch die Landwirtschaft verursacht, zu 30 Prozent durch die Forstwirtschaft, zu 10 Prozent durch die Torfwirtschaft (Torfabbau) und die restlichen 10 Prozent durch Urbanisierung und Infrastruktur. Die Auswirkungen der Landwirtschaft haben sich zunächst auf die gemäßigten Klimazone von Europa, Amerika und Asien konzentriert, die Forstwirtschaft auf die boreale Zone – vor allem Skandinavien und Russland – und die Torfwirtschaft auf beide Klimazonen – in Europa und Russland.“

„Aktuell findet neue Moorentwässerung großflächig in den Tropen statt. Seit einigen Jahrzehnten in Südostasien, aber zunehmend auch in Afrika – wobei Ostafrika sich gerade zu einem neuen, bisher weitgehend übersehenen Hotspot entwickelt –, sowie in West-Amazonien.“

Auf die Frage, wie Umnutzung von Mooren abläuft:
„Meist handelt es sich um großangelegte Projekte, weil die Entwässerung einen beträchtlichen Aufwand bedeutet. Solche Projekte sind oft politisch geprägt, wie etwa in Deutschland vom Urbarmachungs-Edikt von Friedrich dem Großen bis hin zum Emsland-Plan, oder der DDR-Komplexmelioration (Melioration ist die intensive Bodenverbesserung, um die Bodenfruchtbarkeit zu steigen, vor allem in der ehemaligen DDR und ihrer Landwirtschaftspolitik; Anm. d. Red.). In den Tropen sind es vor allem Großunternehmen, die riesige Ölpalm- und Industrieholzplantagen gegründet haben. Wenn ein Moor dort einmal offengelegt ist, findet auch weitere Entwässerung durch Kleinbauern (‚Smallholder‘) statt. In Ost- und Südafrika ist es vor allem die schnell wachsende Bevölkerung, die die Menschen zum Lebensunterhalt in die letzten unbesiedelten Räume treibt.“

Auf die Frage, wie eine Renaturierung erfolgen könnte:
„Rein technisch ist Wiedervernässung ziemlich einfach: Man braucht oft nur Gräben zu schließen, Dämme zu bauen beziehungsweise Pumpen auszuschalten. Wiedervernässung ist vielleicht auch der falsche Begriff: Es geht vielmehr darum, die Entwässerung einzustellen. Probleme liegen vor allem darin, dass der Großteil der Flächen landwirtschaftlich genutzt wird. Diese Moore wieder in einen nassen Zustand zu überführen, macht ein Umdenken in der Landnutzung notwendig. Die heutige, enorm klimaschädliche Nutzung wird zurzeit nicht nur akzeptiert, sondern in Deutschland und der EU bisher sogar subventioniert. Die alternative, klimaschonende Nutzung aber nicht.“

Auf die Frage, wie schnell Renaturierungs-Maßnahmen klimawirksam werden:
„Die Maßnahmen wirken eigentlich sofort, das heißt, nach Wiedervernässung finden kaum noch Emissionen von Kohlendioxid CO2 und Lachgas N2O statt. Methan-Emissionen werden zunehmen, aber diese sind weniger bedeutsam als oft befürchtet. Methan ist zwar ein kräftiges Treibhausgas, es ist in der Atmosphäre aber auch sehr kurzlebig. CO2 und N2O sind dagegen langlebig und akkumulieren in der Atmosphäre [4].“

„Es ist nicht trivial, umgewidmete Moore zurückzugewinnen. Aber wenn wir die Ziele des Pariser Klimaabkommens erreichen wollen, gibt es keine Alternative. Wir können uns ein Beispiel nehmen an Indonesien, wo man es nach den verheerenden Moorbränden von 2015 geschafft hat, auf 800.000 Hektar entwässertem Moor die Entwässerung ganz oder teilweise einzustellen.“

„Wir können weltweit die riesige Fläche entwässerter Moore nicht ganz aus der Produktion nehmen. Deshalb ist es zwingend notwendig, nasse land- und forstwirtschaftliche Produktionstechniken – so genannte Paludikulturen – zu entwickeln und umzusetzen.“

Auf die Frage, welche Folgen die Denaturierung von Mooren über die bloße Rolle als Treibhausgas-Quelle hinaus haben könnte:
„Durch Entwässerung werden die Moore sehr empfindlich für Brand, wie vor einigen Jahren in Indonesien und Russland, wobei der Moorrauch große Schaden an Gesundheit und Ökonomie verursacht hat.“

„Durch die mit der Moorentwässerung einhergehende Moorsackung – bei uns bis zu einem Zentimeter, in den Tropen bis zu fünf Zentimeter pro Jahr – droht zunehmend Salzwassereintritt und unkontrollierter Überflutung in den vielen meeresnahen, entwässerten Mooren – wie in Indonesien, Malaysia, Florida, Kalifornien, den Niederlanden. Die Moorsackung wird im 21. Jahrhundert weltweit zu einem geschätzten Verlust von 10 bis 20 Millionen Hektar produktivem Land führen.“

„In der EU tragen die entwässerten Moore mit etwa drei Millionen Tonnen Nitrat-Ausstoß pro Jahr dazu bei, dass die Gewässer eutrophiert, das Trinkwasser verseucht und die Biodiversität geschädigt werden.“

„Die Landwirtschaft auf Moorböden verursacht in Deutschland – wenn wir die Zahlen des Umweltbundesamts zu Grunde legen – einen jährlichen Klimaschaden von 7,4 Milliarden Euro, was der Netto-Wertschöpfung der gesamten deutschen Landwirtschaft entspricht. Wir haben somit ein Problem, das dringend gelöst werden muss…“

Auf die Frage, inwiefern sich zunehmend verändernde Permafrostböden eine Rolle bei sich verändernden Treibhausgas-Bilanzen der Moore spielen:
„Permafrostmoore enthalten einen sehr großen Teil des weltweiten Bodenkohlenstoffs und werden durch die in der Arktis disproportional starke Klimaänderungen gefährdet. Das gilt vor allem für den mehr südlichen, diskontinuierlichen Permafrost, dessen Existenz erst durch Moore ermöglicht wird. Moore bilden und schützen zwar den Permafrost, aber man soll sie nicht überstrapazieren, denn sie bilden eine Kohlenstoffbombe, die man besser in Ruhe lassen soll. Nicht umsonst wurden die Permafrostmoore neulich durch das Umweltprogram der Vereinten Nationen UNEP ein ‚Emerging Issues of Environmental Concern‘ genannt [5].“

Dr. Thomas Kleinen

Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Wechselwirkung Klima-Biogeosphäre, Abteilung Land im Erdsystem, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg

„Ich bin beeindruckt. Leifeld und Kollegen haben eine methodisch sehr gut fundierte Studie verfasst. Was bisher bekannt war, waren Fallbeispiele. Einzeluntersuchungen, bei denen die Auswirkung von veränderter Landnutzung auf einzelne Moore – oder die Moore in einer einzelnen Region – untersucht wurden. Was bisher gefehlt hat, war eine Synthese, die die Einzelstudien zusammenfasst und beleuchtet, wie die Auswirkungen auf den gesamten Kohlenstoffkreislauf der Erde sind. Diese Lücke haben Leifeld und Kollegen geschlossen. Als Ergebnis sind die Kohlendioxid-Emissionen aus Landnutzungsänderungen in Mooren jetzt deutlich besser quantifiziert. Mit 1,53 Petagramm CO2(entsprechen 1,53 Gigatonnen; Anm. d. Red.) pro Jahr für 2015 machen sie aktuell etwa 4 Prozent der gesamten anthropogenen Kohlendioxid-Emissionen aus. Diese betragen 41,2 Petagramm CO2 für 2017, wobei 36,2 Petagramm CO2 – also 88 Prozent – aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammen [6].“

„Land- und Forstwirtschaft sind tatsächlich die Hauptfaktoren, die aktuell zur Degradierung von Mooren führen. Derzeit findet diese Degradierung vor allem in tropischen Gebieten statt und wird von der Konversion der ursprünglichen Waldflächen zu Plantagen getrieben, zum Beispiel für den Anbau von Ölpalmen. Siedlungs- und Straßenbau spielen dort nur eine kleine Rolle, dieser findet in den allermeisten Fällen erst nach der Denaturierung für Ackerbauzwecke statt. Bei uns führt die Denaturierung von Mooren aktuell nicht zu weiteren Kohlendioxid-Emissionen. Das ist allein der Tatsache geschuldet, dass die großen Moorflächen, die es in Deutschland gab, schon denaturiert sind. So wurden bis ins späte 19. Jahrhundert hinein Moore in Deutschland großflächig entwässert. Der Torf wurde teilweise abgebaut und die Flächen wurden in Ackerland umgewandelt. Dieser Prozess ist aber inzwischen abgeschlossen, große Moorflächen sind in Deutschland nicht mehr vorhanden.“

„Restaurationsmaßnahmen können recht kurzfristig durchgeführt werden, sofern der Wille vorhanden ist. Um den schnellen Abbau des Kohlenstoffs in entwässerten Moorgebieten zu stoppen, ist es ausreichend, die Fläche wieder zu vernässen. Das kann schnell geschehen. Dabei ist aber zu beachten, dass das Moor danach nicht sofort wieder zur Kohlenstoffsenke wird. Tropische Moore sind mit Bäumen bewachsen, und der gebildete Torf besteht aus dem Holz und den Blättern dieser Bäume. Damit das renaturierte Moor wieder Kohlenstoff aufnimmt, muss sich dieses Ökosystem neu bilden, was Zeit erfordert. Das Hauptproblem ist daher, dass sich mit dem Verkauf von Palmöl und Tropenholz Geld verdienen lässt, während man durch das intakte Moor kein Einkommen erzielt. Die Widerstände gegen eine Renaturierung sind also groß.“

Dr. Jens Strauss

Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Sektion Permafrostforschung, Fachbereich Geowissenschaften und Koordinator der Arbeitsgruppe Permafrost Biogeochemie, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI), Potsdam

„Die Methodik der Studie stützt sich auf Modellansätze und Synthese bereits publizierter Daten. Diese Studie kommt somit ohne eigene neue Messungen aus, was natürlich für eine modellierende Synthese durchaus legitim ist.“

„Das Ausmaß der Freisetzung aus den global umgewandelten beziehungsweise trocken gelegter Moore ist bemerkenswert, die Hausnummer von 250 Gigatonnen CO2-Äquivalente bis Ende des Jahrhunderts ist mir in der Größenordnung neu. Allerdings habe ich mit tropischen Mooren bis jetzt auch relativ wenig zu tun gehabt. Unklar ist mir, ob das alles wirklich Treibhausgas-Emissionen sind oder ob auch Umlagerungen – Verlust aus dem System Moor, die woanders abgelagert werden – berücksichtigt sind. Ich zweifle die Aussage der Autoren an, dass trockengelegte Moore noch weiter degradieren, bis der gesamte Torf vollständig oxidiert und ausgelaugt ist (‚fully oxidised and leached‘). Das ist vielleicht bei kompletter Umnutzung der Fläche in Ackerland durch Umpflügen theoretisch möglich. Wir haben Anfang des Jahres zeigen können [7], dass Torf durchaus bei Änderung der Umweltbedingungen etwa zum Beispiel durch Sedimentation im Boden einige Zeit – bis zu Jahrhunderten – überdauern kann und so dem Kohlenstoffkreislauf entzogen bleibt. Solche groben Annahmen wie ‚fully oxidised and leached‘ sind bei großskaligen Modellierungen aber sicher weit verbreitet.“

„Die Studie stellt heraus, dass in meinem Forschungsgebiet – in der Studie hier boreale und temperierte Bereiche genannt – die menschliche Denaturierung weitestgehend gestoppt ist. Für meine Forschungsgebiete in Sibirien ist das nach Auflösung der früheren UdSSR sicher so. In den Permafrostgebieten können Moore aber auch durch Tauen degradieren – ich vermeide das Wort denaturieren, denn Natur ist es dann immer noch. Wenn der Permafrost tief genug taut, ist die Wassersperre durch den Permafrost löchrig, und das Wasser kann besser abfließen.“

„Trivial ist es nicht, umgewidmete Moore zurückzugewinnen. Aber durch Wiedervernässung von Mooren würde die Degradation – also der Abbau von organischer Substanz – sehr stark verlangsamt, und die Neubildung von Pflanzen könnte quasi zeitgleich beginnen. Es wäre also machbar. Die Frage, die mir offen scheint, ist, ob genug Wasser da wäre, um die Gebiete so schnell wieder zu vernässen. Wenn weniger Regen fällt – unter den Klimaszenarien wie auch im IPCC-Bericht gezeigt – und die Flüsse zum Beispiel in den temperierten Zonen weniger Wasser führen, könnte das durchaus ein sehr großer ökologischer Eingriff in die Ökosysteme der Wasserentnahme sein. Vielleicht mit unfreiwilliger Trockenlegung von Auenbereichen und daraus resultierenden zusätzlichen Treibhausgas-Emissionen. Ein analoges Beispiel hierzu ist die Fremdwasser-Flutung von Tagebaurestseen in Brandenburg – das dauert Jahre, um ökologisch vertretbar zu sein. Wie das ökonomisch und juristisch umsetzbar ist, vermag ich als Naturwissenschaftler nicht einzuschätzen.“

Auf die Frage, welche Folgen die Denaturierung von Mooren über die bloße Rolle als Treibhausgas-Quelle hinaus haben könnte:
„Trockene Böden sind anfälliger für eine Entzündung durch Blitzschlag. In der Arktis werden vermehrt trockene Gewitter (‚dry thunderstorms‘) aufgezeichnet, und die diesjährige Feuersaison hat durch den geringen Niederschlag in Sibirien einen Monat früher angefangen als normal. Permafrostböden tauen, die ‚Wassersperre‘ Permafrost wird löchrig. Das Wasser kann besser zur Seite oder bei durchgehend permafrostfreien Bereichen nach unten abfließen. Oder einfacher: Die Badewanne verliert den Stöpsel. Es kann also zu Trockenheit und vermehrten Bränden führen. Ein Auftauen der Permafrostmoore macht bis dahin ‚unerreichbaren‘ Kohlenstoff verfügbar, der zu Treibhausgasen umgesetzt werden kann. Bis 2100 könne aus Permafrostböden inklusive der Moore dort 141 Petagramm Kohlenstoff (wie schon angemerkt: das scheint Petagramm zu sein, also Gigatonnen) als CO2 freigesetzt werden, was zusammen mit Methanemissionen etwa 0,14 Grad Celsius Erwärmung bedeuten würde [8].“

Prof. Dr. Lars Kutzbach

Professor für Böden im Klimasystem, Institut für Bodenkunde, Fachbereich Geowissenschaften, MIN-Fakulät, Universität Hamburg

„Die Arbeit von Leifeld et al. ist eine sehr interessante Synthese-Studie zum globalen Beitrag von trockengelegten Mooren zum anthropogenen Anteil des Treibhauseffektes. Die Studie stellt keine neuen Experimente oder Messdatensätze vor, sondern kombiniert vorhandenes Wissen aus verschiedenen Bereichen: Emissionsfaktoren für natürliche und degradierte Mooren in tropischen, gemäßigten und borealen Klimaten, modellierte verbleibende-Kohlendioxid-Äquivalente-Budgets zur Einhaltung der 1,5- und 2-Grad-Celsius-Grenzen und Schätzungen der Moornutzungs-Änderungen in Vergangenheit und Zukunft.“

„Mit dem gewählten Ansatz werden neue interessante Aussagen generiert. Die Studie zeigt sehr gut auf, dass wir auch bei einer Reduzierung der Emissionen aus der Verbrennung aus fossilen Energieträgern auf null weiterhin mit erheblichen anthropogenen Treibhausgasemissionen aus entwässerten Mooren zu rechnen hätten. Zum jetzigen Zeitpunkt betragen die Treibhausgas-Emissionen aus trockengelegten Mooren etwa drei Prozent der gesamten globalen Treibhausgasemissionen – gerechnet in CO2-Äquivalenten. Wenn diese Moore in Zukunft nicht wieder vernässt werden, kann ein großer Anteil – den Autoren der Studie zufolge 10 bis 41 Prozent – des noch zur Verfügung stehenden Treibhausgasbudgets, das eine globale Klimaerwärmung auf unter 2 Grad Celsius begrenzen würde, schon durch Emissionen von trockengelegten Mooren eingenommen werden. Die Studie verdeutlicht auch, in welchem großen Umfang Wiedervernässungs-Maßnahmen ab heute umgesetzt werden müssten, damit die Moorflächen bis 2050 klimaneutral sein könnten.“

„Aus meiner Sicht ist die Annahme der Autoren, dass die Trockenlegung von Mooren erst ab dem Jahr 1850 signifikante Ausmaße angenommen hat, doch etwas irreführend. Schon die Römer haben im großen Stil Feuchtgebiete entwässert. Das Niedermoorgebiet, auf dem man später das Forum Romanum errichtete, wurde schon etwa 600 Jahre vor unserer Zeitrechnung drainiert. In den Niederlanden wurden Moore seit dem Mittelalter großflächig trockengelegt. Auch in Deutschland begannen die großen Projekte der inländischen Moorkolonisation – zum Beispiel die Fehnkultur in Nordwestdeutschland – im Laufe des 18. Jahrhunderts. Es gibt also erhebliche Unsicherheiten, wie groß die Treibhausgas-Emissionen aus entwässerten Mooren schon vor 1850 waren.“

„Die größten Flächen der trockengelegten Moore werden durch Land- und Forstwirtschaft genutzt. So werden in Deutschland etwa 68 Prozent der gesamten Moorflächen durch Landwirtschaft und 13 Prozent durch Forstwirtschaft genutzt. Der aktive Torfabbau findet nur noch auf etwa einem Prozent der Moorfläche statt. Somit tragen in der Tat Land- und Forstwirtschaft den größten Teil der Treibhausgasemissionen aus trockengelegten Mooren auf nationaler, aber auch internationaler Ebene bei.“

„Auch der Straßenbau kann erhebliche Auswirkungen auf die Funktionsfähigkeit von Mooren haben. Dies betrifft jedoch nicht so große Flächen wie diejenigen unter land- und forstwirtschaftlicher Nutzung. Straßen, die durch Moorgebiete geführt werden, müssen auf Dämmen gebaut werden, die natürlich die Hydrologie des Moores beeinflussen und die Ökosystemfunktionen des Moores stark beeinträchtigen können. Ein aktuelles Beispiel für diese Problematik ist der Bau der A26 im Hamburger ‚Moorgürtel‘.“

„Der Klimawandel verschärft das Problem der Treibhausgasemissionen aus entwässerten Mooren. Der mikrobielle Abbau von Torf und die Freisetzung von Treibhausgasen unter entwässerten, belüfteten Bodenbedingungen wird durch höhere Temperaturen verstärkt. So sind auch der Torfschwund und die Treibhausgas-Emissionen aus entwässerten Mooren in den Tropen drastischer als im gemäßigten oder borealen Klima. Der Treibhausgashaushalt von ungestörten, naturnahen Mooren ist aufgrund der noch funktionierenden Selbstregulierungsmechanismen deutlich weniger empfindlich gegenüber Klimaänderungen als derjenige von entwässerten Mooren.“

„Das Trockenlegen von Mooren erfordert sehr aufwendige Erdarbeiten, die normalerweise nur in großangelegten Projekten umgesetzt werden können. Für diese Arbeiten wurden früher eine große Anzahl von Tagelöhnern oder auch Gefangenen oder Soldaten eingesetzt, heute für die Moore speziell entwickelte Bagger und andere Maschinen. So wurde ab dem 18. Jahrhundert in Norddeutschland die sogenannte Moorkolonisation durch verschiedene Landesherren vorangetrieben – mit dem Ziel die landwirtschaftliche Produktion und damit die Steuereinnahmen zu erhöhen. Heutzutage finanziert vor allem die Palmöl- und Papierindustrie die großflächige Rodung und Trockenlegung von tropischen Moorwälder, insbesondere in Indonesien.“

„Eine Wiedervernässung von trockengelegten, genutzten Mooren wird in aller Regel dazu führen, dass die Bewirtschaftung weniger intensiv werden muss und damit geringere Gewinne erzielt werden können. Eine Wiedervernässung von Mooren im großen Maßstab ist also davon abhängig, dass den Landeigentümern ein Ausgleich für entgangene Gewinne gezahlt wird. Dieses wird in Zeiten des Klimawandels noch schwieriger, da der angestrebte Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger den Bedarf an land- und forstwirtschaftlichen Flächen für die Produktion regenerativer Biomasse – neben der Ernährung auch für die Energiewirtschaft – noch erhöht.“

„Eine innovative Möglichkeit, die Wiedervernässung von Mooren und die Extensivierung ihrer Bewirtschaftung zu fördern, stellen Zertifizierungsprojekte zur Verminderung von Treibhausgasemissionen dar. Ein Vorreiter-Projekt sind die von der Universität Greifswald entwickelten ‚MoorFutures‘, über deren Erwerb man die Renaturierung von Mooren in Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Schleswig-Holstein fördern und sich an der Treibhausgas-Minderung beteiligen kann. Die wichtigste Maßnahme wäre aber generell, die verbleibenden naturnahen Moore unter konsequenten Schutz zu stellen, auch hier insbesondere in Tropen, wo Moorökosysteme zurzeit in besorgniserregender Geschwindigkeit verloren gehen.“

Auf die Frage, welche Folgen die Denaturierung von Mooren über die bloße Rolle als Treibhausgas-Quelle hinaus haben könnte:
„Naturnahe Moore haben neben ihrer Funktion als Kohlenstoffspeicher und -senke von Treibhausgasen viele weitere wichtige Ökosystemfunktionen. Sie haben einen regulierenden Einfluss auf den Landschaftswasserhaushalt und das regionale Klima. Besonders wichtig ist ihre Funktion als Lebensraum für speziell angepasste Arten und Lebensgemeinschaften, die wichtig für die Biodiversität einer Region ist. Außerdem sind Moore wichtige Archive der Erd- und Kulturgeschichte. Durch Trockenlegung werden alle diese Ökosystemfunktionen naturnaher Moore stark beeinträchtigt, wenn nicht sogar zerstört.“

„Trockengelegte Moore sind nicht nur Quellen für Treibhausgase, sondern auch für im Drainage-Wasser gelöste organische Substanzen und Nährstoffe, die die Qualität der aufnehmenden Fließgewässer beeinflussen. Besonders negativ fallen trockengelegte Moore auf, wenn sie in Brand geraten. Da Torf brennbar ist, brennt dann der gesamte Boden. Solche Moorbrände sind sehr schwer zu löschen, da das Feuer in der Tiefe des Torfes nach oberflächlicher Löschung weiter schwelen kann. Besonders großflächige Moorfeuer treten immer wieder in Indonesien, aber auch in Russland auf. Im Jahr 2018 kam es zu einem Moorgroßbrand auf einem Übungsgelände der Bundeswehr im Emsland, der Qualmgeruch soll bis Bremen und Hamburg zu riechen gewesen sein.“

„Die Auswirkungen des Klimawandels auf die natürlichen Moorökosysteme wurden in der hier besprochenen Studie nicht untersucht, genauso wenig wie die Auswirkungen des Klimawandels auf die Permafrost-beeinflussten Böden und Sedimente, die nochmal erheblich mehr Kohlenstoff speichern als die globalen Moore. Durch das Tauen des Permafrostes wird die vorher gefrorene organische Substanz der Böden dem mikrobiellen Abbau ausgesetzt und mineralisiert, das heißt entweder als Kohlendioxid oder Methan in die Atmosphäre freigesetzt oder als gelöste organische Substanzen in die Seen und Flüsse und von dort in den Ozean getragen. Durch abruptes Tauen – sogenannte Themokarstprozesse – können aber auch tiefe abflusslose Senken in der Permafrostlandschaft entstehen, in denen neue Moore entstehen können. Welche Prozesse auf welchen Zeitskalen dominieren, ist Gegenstand aktueller Forschung, zum Beispiel auch innerhalb des Projektes ‚Carbon Dynamics in the Arctic‘ des von der DFG geförderten Exzellenzclusters ‚Climate, Climate Change, and Society‘ der Universität Hamburg [9].“


Prof. Dr. Torsten Sachs
Leiter der Arbeitsgruppe Earth-Atmosphere Interactions (TEAM), Deutsches GeoForschungszentrum (GFZ), Potsdam und Junior-Professor für Atmosphärenphysik, Technische Universität Braunschweig

„Die Methodik ist für eine erste Annäherung sicher geeignet. Meines Wissens gibt es speziell für Moore und auf globaler Skala kaum Abschätzungen, wie viel Treibhausgase die jahrzehnte- bis jahrhundertelange Umwandlung und Drainage von Mooren insgesamt freigesetzt hat und bis 2100 noch freisetzen werden. Vor allem aber ist die Berechnung von jährlich wiederherzustellenden Flächen, die benötigt werden, um 2050 unter dem Strich keine Netto-Treibhausgas-Emissionen aus Mooren mehr zu haben, neu und kommt angesichts der gerade hochaktuellen Thematik genau zur richtigen Zeit. Mit den Zahlen aus dieser Studie ergibt sich für 2015 ein Anteil der Moore an den weltweiten CO2-Emissionen von etwa 4,5 Prozent.“

„Land- und Forstwirtschaft sind tatsächlich die Hauptfaktoren für den Moor-Verlust. Bautätigkeit dürfte sich in sehr engen Grenzen abspielen und ist auch nicht einfach im Torf, wie man an der Autobahn A20 sieht.“

„Der Verlauf der Umnutzung änderte sich mit der Zeit – insbesondere in den frühen Jahren war es ein eher kleinteiliger oder ‚schleichender‘ Prozess, während mit zunehmender Technisierung der Landwirtschaft später durchaus sehr großflächig und zum Teil auch sehr tief entwässert wurde.“
„Ob die in der Studie angesprochenen Restaurationsmaßnahmen wirklich in den dort angesprochenen Zeitskalen umsetzbar sind, bezweifele ich angesichts der oft vielfältigen Interessenslagen. Gerade in den mittleren Breiten mit dichter Besiedelung und hohem Nutzungsdruck dürfte es sehr schwer sein, alle Betroffenen von schnellen und so umfangreichen Maßnahmen zu überzeugen. Je nach Region können auch noch Aspekte wie Wasserverfügbarkeit hinzukommen, aber fehlender politischer und/oder gesellschaftlicher Wille werden das größte Hindernis sein.“

„Die Wiedervernässung kann kurzfristig wirksam werden – gerade die CO2-Emissionen können so sehr schnell deutlich gesenkt werden. Das geschieht zwar auf Kosten vorübergehend höherer Methan-Emissionen, aber das ist in der Studie berücksichtigt.“
 

Auf die Frage, welche Folgen die Denaturierung von Mooren über die bloße Rolle als Treibhausgas-Quelle hinaus haben könnte:
„Trockener Torf ist natürlich anfälliger für Feuer, wie gerade in den vergangenen heißen Sommern wieder deutlich wurde. Moore sind aber auch wichtig für die Wasserrückhaltung und -qualität, für Biodiversität, haben in intaktem Zustand einen kühlenden Effekt auf die Umgebung und so weiter. All diese Funktionen und ‚Serviceleistungen‘ gehen mit der Zerstörung von Mooren verloren.“

„Grundsätzlich gilt dasselbe für Moore im Permafrostgebiet, die aber noch überwiegend im natürlichen Zustand sind. Würden großflächig Moore im Permafrost austrocknen, weil sich zum Beispiel durch Permafrost-Degradation der Wasserhaushalt einer Landschaft ändert und sie trockener wird, hätte dies grundsätzlich ebenfalls die Konsequenz, dass mehr CO2 emittiert werden kann – wie bei aktiver Trockenlegung durch den Menschen. Aber noch ist es sehr schwer, überhaupt eindeutige Änderungen der Emissionen aus den Permafrostgebieten insgesamt nachzuweisen und erst recht, dies einzelnen Landschaftselementen zuzuordnen. Hier laufen verschiedenen Synthesestudien zu CO2 und Methan. Gerade erst haben wir zum Beispiel eine Art Basisabschätzung für Permafrost-CO2-Emissionen im Winterhalbjahr, das bisher meist unbeachtet geblieben ist, veröffentlicht [10] – hier ging es also erstmal darum, überhaupt das ganze Jahr zu betrachten und nicht nur die Wachstumsperiode. Von da aus kann man sich dann zu mehr und mehr ‚Detailreichtum‘ vorarbeiten.“
 

Angaben zu möglichen Interessenkonflikten

Associate Prof. Dr. Andreas Heinemeyer: „Es gibt keine direkten Konflikte. Dr. Heinemeyer erhielt und erhält Mittel für die Erforschung von Klima- und Management-Auswirkungen auf britische Hochmoore von vielen britischen Organisationen, darunter nationale Forschungsgesellschaften, Regierungsbehörden, Wasserunternehmen und verschiedene Landnutzergruppen (darunter einige, die sich für Wildmanagement interessieren).“

Prof. Dr. Lars Kutzbach: „Ich habe keinen Interessenkonflikt."

Prof. Dr. Torsten Sachs: „Interessenkonflikte bestehen keine."

Alle anderen: Keine Angaben erhalten.

Primärquelle

Leifeld J et al. (2019): Intact and managed peatland soils as a source and sink of GHGs from 1850 to 2100. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/s41558-019-0615-5. URL: https://www.nature.com/articles/s41558-019-0615-5 

Literaturstellen, die von den Experten zitiert wurden

[1] Wilson D et al. (2016): Greenhouse gas emission factors associated with rewetting of organic soils. Mires Peat 17. DOI: 10.19189/MaP.2016.OMB.222.

[2] Leifeld J et al. (2018): The underappreciated potential of peatlands in global climate change mitigation strategies. Nature Communications 9, 1071. DOI: 10.1038/s41467-018-03406-6.

[3] Turetsky MR et al. (2019): Permafrost collapse is accelerating carbon release. Nature 569, 7754.

[4] Günther A et al. (2019): Prompt rewetting of drained peatlands reduces climate warming despite methane emissions. Preprint-Publikation auf dem Server bioRxiv. DOI: 10.1101/748830.

[5] UNEP (2019): Frontiers 2018/19 – Emerging Issues of Environmental Concern. United Nations Environment Programme.

[6] Webseite des internationalen Forschungsprojektes The Global Carbon Project.

[7] Treat CC et al. (2109): Widespread global peatland establishment and persistence over the last 130,000 years. PNAS; 116 (11) 4822-4827. DOI: 10.1073/pnas.1813305116.

[8] Schneider von Deimling T et al. (2015): Observation-based modelling of permafrost carbon fluxes withaccounting for deep carbon deposits and thermokarst activity. Biogeosciences; 12, 3469–3488. doi:10.5194/bg-12-3469-2015.

[9] Webseite Exzellenzclusters CLICCS: A1 – Kohlenstoffdynamik in der Arktis. Forschungsbereich Klimasensitivität und Variabilität im Klimasystem.

[10] Natali SM et al. (2019): Large loss of CO2 in winter observed across the northern permafrost region. Nature Climate Change; 9, 852-857. doi: 10.1038/s41558-019-0592-8.
 

Weitere Recherchequellen

Page SE et al. (2016): Peatlands and Global Change: Response and Resilience. Annual Review; 41, 35-57. DOI: 10.1146/annurev-environ-110615-085520.

Mitsch WJ et al. (2012): Wetlands, carbon, and climate change. Landscape Ecology; 28 (4): 583-597. DOI: 10.1007/s10980-012-9758-8

Schuur EAG et al. (2015): Climate change and the permafrost carbon feedback. Nature; 520, 171-179. DOI:10.1038/nature14338.

Wichtige relevante Information für die Deutsche und EU-Situation findet sich unter:

Greifswald Moor Centrum (2019): Faktenpapier Moorklimaschutz.