Zum Verständnis der Ökohydrologie von Hochmooren / Towards an understanding of the ecohydrology of raised bogs

2005·1.5 MB·English

by  Steiner, Gert Michael

© Biologiezentrum Linz/Austria; download unter www.biologiezentrum.at
Zum Verständnis
der Ökohydrologie von Hochmooren
G. M. STEINER
Abstract: This article tries to explain how bogs hydrologically function on the basis of INGRAM'S (1982)
hypothesis on the groundwater mound. It wants to show up the outstanding regulation mechanisms na-
ture has developed to produce and maintain ecosystems that are able to stabilise a waterbody meters
above any land surface, and how bogs react on climate change and disturbance by man.
Key words: Eco-hydrology of bogs, groundwater mound hypothesis, effects of bog disturbance.
Zur Einführung
Ein intaktes Hochmoor ist ein uhrglas-
förmig aufgewölbter Torfkörper, dessen
Abb. 1: „Ein Wassertropfen
Oberfläche von einer spezifisch angepassten auf einer Glasplatte...
Vegetation bewachsen ist. Die abgestorbe-
nen Reste dieser Vegetation, die von ver-
schiedenen Arten der Gattung Sphagnum
(Torfmoos) dominiert wird, bauen den Torf-
körper auf. Hochmoore liegen als isolierte, Abb. 2: ... ist wie ein Moor
in der Landschaft"
eigenständige Ökosysteme „wie ein Wasser-
tropfen" in der sie umgebenden Landschaft
schiedenen Oberflächenstrukturen der
und sind dort meistens die letzten Reste ur-
Hochmoore verantwortlich. SjÖRS (1948),
sprünglicher Natur.
LINDSAY et al. (1988) und STEINER (1992)
Da die Oberfläche der Hochmoore beschrieben diese Strukturelemente oder
durch den bis zu 15 m mächtigen Torfkörper
Mikroformen jeweils für den borealen, at-
vom Mineralboden und dessen Grundwas-
lantischen und subkontinentalen Klimabe-
serregime vollständig isoliert ist, ist die Ve-
reich Europas. Im wesentlichen gelten für
getation an Bedingungen adaptiert, die aus-
alle Klimabereiche gemeinsam sechs Mikro-
schließlich vom Niederschlag bestimmt
formen, vier davon liegen oberhalb des
werden. Die gesamte Nährstoffversorgung
Grundwasserspiegels und werden daher als
erfolgt durch Regen, Schnee und andere
terrestrisch (T) bezeichnet, vier aquatische
atmosphärische Einträge, das Substrat für
die höheren Pflanzen bilden Torf oder le- (A) liegen unterhalb (Abb. 3).
bende Torfmoose.
Torfhügel (T4) sind hohe, zumeist mit
Flechten (Cladonia spp.) und Waldmoosen
Oberflächenstrukturen
(Pleuroziutn schreberi, Hylocomium splendens
und Dicranum scoparium) bedeckte, oft von
Die Torfmoosarten, die die Basis allen
Föhren (Pinus sylvestris) oder Fichten (Picea
weiteren Lebens auf den Hochmooren bil-
den, nischen sich in unterschiedlichen Ab- abies) bestandene Strukturen der Moorober-
ständen zum mooreigenen Grundwasserspie- fläche, die durch - häufig weidebedingte - Stapfia 85, zugleich Kataloge
gel ein und sind auf diese Weise für die ver- Erosionen entstanden sind (Abb. 4)- der OÖ. Landesmuseen
Neue Serie 35 (2005), 27-39
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Abb. 3: Schematische
Darstellung der häufigsten
Strukturelemente von
Hochmooren. T4
T3
T2
Tl
AI
A2
A3
A4
Torfhügel Bult Bultflache Bultfußflache Torfinoosschlenke Kolk periodischer Torfschlamm-
Kolk schlenke
Bulte (T3) sind 100 - 30 cm vom
Grundwasserspiegel entfernte Hügel, die
von den Torfmoosen Sphagnum fuscum und
Sphagnum capiüifolium gebildet werden. Un-
ter unseren Klimaverhältnissen sind sie die
höchsten Erhebungen der Mooroberfläche
und häufig von Zwergsträuchern wie Preisel-
beere (Vaccinium vitis-idaea), Heidelbeere
(Vaccinium myrtiüus) und Rauschbeere (VaC'
cinium uliginosum), Latschen (Pinus mugo),
Rentierflechten (Cladonia arbuscula, Clado-
nia rangiferina) und verschiedenen Wald-
moosen {Pleurozium schreberi, Dicranum sco-
parium, Hylocomium spkndens) bewachsen
(Abb. 5).
Bultflächen (T2) sind 30 - 10 cm vom
Wasserspiegel entfernt, das dominierende
Abb. 4: Torfmooshügel (Granitzlmoos/Sauerfelder Wald/Salzburg). Torfmoos ist Sphagnum mageUanicum. Bult-
flächen bilden in den schwach oder un-
strukturierten Hochmooren des östlichen
Österreich die eigentliche Mooroberfläche,
sie sind mit Latschen (Pinus mugo) und
Zwergsträuchern wie Preiselbeere (Vacci-
nium vias-idaea), Rauschbeere (Vaccinium
uliginosum), Besenheide (Caäuna vulgaris)
und Rosmarinheide (Andromeda polifolia)
bewachsen (Abb. 6).
Bultfußflächen (Tl) reichen bis 10 cm
über den Wasserspiegel und werden von
Sphagnum papiliosum, Sphagnum magellani-
cum und Sphagnum angusttfolium aufgebaut.
Das Scheidige Wollgras (Eriophorum vagina-
turn), Zwergsträucher wie Moosbeere (Vac-
Abb. 5: Bult (Moor im Melachtal/ Stubaier
Ai pen/Tirol).
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Abb. 6: Bultfläche (Pürgschachenmoos/Ennstal/Steiermark). Abb. 7: Bultfußfläche (Siebenmöser/Gerlospass/Salzburg).
Abb. 8: Torfmoosschlenke (Rotmoos/Weichselboden/Steiermark). Abb. 9: Torfschlammschlenke (Rotmoos/Weichselboden/Steiermark).
cinium oxycoccos), Rauschbeere (Vacdnium Torfschlammschlenken (A2) liegen 10
uliginosum), Besenheide (Caüuna vulgaris) - 20 cm tief und haben nur selten einen
und Rosmarinheide (Andromeda polifolia) schütteren Torfmoosbewuchs (Sphagnum
und verschiedene Seggenarten wie Wenig- compactum, Sphagnum teneüum). Sonst tre-
blütige Segge (Carex pauciflora) und Wie- ten dieselben Sauergräser wie in den Torf-
sensegge (Carex nigra) bilden die Vegetation moosschienken auf (Abb. 9).
der höheren Pflanzen (Abb. 7).
Periodische Kolke (A3) sind 20 bis 50
Torfmoosschienken (AI) liegen 0 - 10 cm tiefe Moorteiche, die im Sommer zu-
cm unter dem Grundwasserspiegel. Die meist austrocknen und dann den Torf-
wichtigsten Torfmoosarten sind hier Sphag- schlammschlenken ähnlich sehen. Wegen
num angustifolium, Sphagnum cuspidatum und
der langen Überstauung im Frühjahr etwi-
Sphagnum teneüum. An höheren Pflanzen
ckelt sich kein Torfmoosbewuchs, lediglich
treten hier vor allem Sauergräser wie
einige flutende Torfmoose wie Sphagnum
Schlammsegge (Carex Umosa), Blumenbinse
cuspidatum liegen dann auf der nackten
(Scheuchzeria palustris), Schnabelsegge
Torffläche (Abb. 10).
(Carex rostrata), Weißes Schnabelried
(Rhynchospora alba) und Sonnentauarten Kolke (A4) sind mehr als 50 cm tiefe,
(Droserarotundifolia und Drosera angüca) aufpermanent mit Wasser gefüllte Moorteiche,
(Abb. 8). die lediglich von flutenden Formen der
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Torfmoosarten Sphagnum cuspidatum und besteht aus abgestorbenem Pflanzenmaterial
Sphagnum angustifolium bewachsen werden - dem Torf - und Wasser (Abb. 12).
(Abb. 11).
Das Acrotelm baut sich zum überwie-
Alle aquatischen Strukturen sind an genden Teil aus dichtstehenden, lebenden
feuchtere Klimaverhältnisse gebunden und Torfmoospflänzchen auf. Durch das Wachs-
daher nur in den humideren Bereichen Ös- tum der Torfmoose wird ständig neue Bio-
terreichs häufig anzutreffen. Bei Entwässe- masse produziert, das Moor wächst kontinu-
rungsmaßnahmen oder zunehmender Tro- ierlich. Die älteren Torfmoosteile sterben
ckenheit verschwinden diese sensiblen langsam ab, werden zersetzt und bilden neu-
Strukturen zuerst. en Torf. Dadurch gerät die Biomasse aber
auch unter den Moorwasserspiegel und der
Die Struckturelemente variieren nicht
Zersetzungsprozess kommt wegen des Man-
nur nach den großklimatischen Bedingun-
gels an Sauerstoff zum erliegen. Da aber die
gen, sondern auch in den verschiedenen
Nachlieferung von oben weitergeht, kann
Moorbereichen. Während auf der zentralen
sich auf diese Weise Torf akkumulieren. Ne-
Moorweite alle Strukturen vertreten sind,
ben dem Torfmoos bilden Rhizome und
spielen im Randgehänge lediglich terrestri-
Wurzeln höherer Pflanzen das Acrotelm
sche Mikroformen eine Rolle. Bedingt
durch das stärkere Gefälle in diesem Be- und geben ihm eine Festigkeit, die es er-
reich, treten im Randgehänge auch Ero- laubt, auf Mooren zu gehen. Das Catotelm
sionsformen, die Rüllen, auf. Hier sind auch hingegen besteht hauptsächlich aus Wasser
häufig bodenständige Fichten und Birken (bis zu 94 %) - es enthält somit weniger
anzutreffen. In den meisten Fällen ist ein Feststoffe als Milch (EGGELSMANN 1988)!
Hochmoor noch von einem Lagg (Rand-
Das Acrotelm kommuniziert mit der
sumpf) umgeben, der zum umliegenden Mi-
Außenwelt, es tauscht mit ihr Material und
neralbodenwasserregime vermittelt und da-
Energie aus. Die ablaufenden Prozesse wer-
her eine Mischwasserversorgung besitzt. Die
den wie im Mineralboden durch aerobe
Vegetation dieser Laggs ist aus diesem
Mikroorganismen durchgeführt, ein voll-
Grund auch mit Arten angereichert, die für
ständiger Abbau der Biomasse zu Kohlen-
Niedermoore und Sümpfe charakteristisch
dioxid und Wasser wird jedoch durch den
sind.
Sauerstoffmangel in größerer Tiefe verhin-
Die einzelnen Torfmoosarten prägen die dert. Es bildet sich Torf, der elementaren
Standortsbedingungen derart, dass nur die Kohlenstoff in größeren Mengen enthält
oben besprochene, spezifisch angepasste Ar- und aus diesem Grund braun gefärbt ist und
tengarnitur zu gedeihen vermag. Treten an- als Brennstoff dienen kann.
dere Arten auf, ist nahezu immer eine Stö-
Der Moorwasserspiegel befindet sich im-
rung im Wasserregime die Ursache. Dies do-
mer im Acrotelm, dessen lockere Struktur
kumentiert auch sehr gut, wie eng in einem
einen Austausch von Wasser und Luft er-
Hochmoor ein ungestörtes Wasserregime
möglicht. Die Lage des Wasserspiegels und
und eine intakte Vegetationsdecke mitein-
damit auch der Wassergehalt des Acrotelms
ander verknüpft sind.
können aber in Abhängigkeit vom Klima
stark variieren, was auch eine variierende
Struktur und Funktion des Einflusstiefe der Luft zur Folge hat.
Torfkörpers
Die Grenze zwischen Acro- und Cato-
Ein ungestörtes Hochmoor ist aus zwei telm ist der Bereich, über dem sich die Was-
Schichten aufgebaut (ROMANOV 1968, IN- serverhältnisse und Abbauprozesse rasch än-
GRAM 1978, IVANOV 1981). Die obere, le- dern und unter dem die Verhältnisse weitge-
bende Schichte ist etwa 50 bis 100 cm hend stabil bleiben. Dieser Grenzhorizont
mächtig und wird als Acrotelm (Spitzen- kann also gefunden werden, indem man die
torf) bezeichnet. Darunter bildet das Cato- Wasserspiegelschwankungen über mehrere
telm (Basistorf) die eigentliche Masse, die Jahre hinweg registriert, wobei der tiefste
die jeweilige Form des Moores prägt. Das Wert dann den Grenzhorizont markiert
Catotelm kann über 10 m mächtig sein und (BRAGG 19S2).
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Das Catotelm ist der eigentliche Moor-
körper und seine physikalischen Eigenschaf-
ten sind im Vergleich zum Acrotelm uni-
form und stabil. Es ist immer wassergesättigt
und die Sauerstoffkonzentration ist uner-
heblich. Manchmal reichen die Wurzeln
höherer Pflanzen ins Catotelm hinunter und
fuhren zu schwachen Änderungen der Be-
dingungen. Selbst Mikroorganismen sind
nur sehr wenige vorhanden, ein anaerober
Abbau des Torfmaterials kann daher nur
sehr langsam erfolgen.
Die Durchlässigkeit des Catotelms ist
um einige Größenordnungen geringer als
die des Acrotelms und innerhalb des Torf-
körpers treten auch kaum tiefenbedingte Abb. 10: Periodischer Kolk (Rotmoos/Weichselboden/Steiermark).
Unterschiede auf (ROMANOV 1968, INGRAM
1978, IVANOV 1981, BRAGG 1982). Daher
laufen alle Prozesse im Catotelm sehr träge
ab und seine physikalischen, chemischen
und biologischen Eigenschaften ändern sich
räumlich und zeitlich nur sehr wenig. Trotz-
dem spielt das Catotelm eine wesentliche
Rolle in der Ökologie der Hochmoore.
Die Grundwasserkuppel
Mit ihrem Wassergehalt, der über dem
der Milch liegt, kann man nach INGRAM
(1992) die Hochmoore als eine sehr spezifi-
sche Art von See bezeichnen, ein See aller-
dings, der sich aus seinem Becken uhrglas-
förmig hinauswölbt. Abb. 11: Kolk (Siebenmöser/Gerlospass/Salzburg).
Eine Grundlage für unser heutiges Ver- Der zweischichtige Aufbau eines Hochmoores
ständnis von Funktion und Management
dieser Ökosysteme wurde von INGRAM
(1982) mit der „groundwater mound theory" W»Mr»pi«g»l
(Grundwasserkuppel Theorie) entwickelt. Acrotolm
Diese Theorie besagt, dass ein intaktes
Hochmoor als hydraulische und damit öko-
logische Einheit funktioniert und dass seine
äußere Form dadurch bestimmt wird, wie
Wasser und Vegetation miteinander agie-
ren. Mehr noch, die Wuchsbedingungen für
die Pflanzengesellschaften sind nur dann ge-
geben, wenn die Form des Moores mit der
Theorie übereinstimmt. Diese Zusammen-
wasserstauender Untergrund
hänge sind von eminenter Bedeutung für
den Schutz ungestörter und das Manage- (CHILDS 1969). Das Konzept lässt sich am
Abb. 12: Der zweischichtige Aufbau von
ment beeinträchtigter Hochmoore.
besten an einem Bodenstück zwischen zwei Hochmooren.
Eine Grundwasserkuppel kann in jeder Drainagegräben, die bis zum wasserundurch-
Art von Boden auftreten, die Theorie ist ein lässigen Untergrund reichen, demonstrieren
fundamentales Werkzeug der Bodenphysik (Abb. 13).
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das System zu einem Gleichgewichtszu-
Abb. 13:
Entstehung stand, in dem der Grundwasserspiegel eine
einer gewölbte Form aufweist und sich durch eine
Grundwasser-
mathematische Beziehung als Halbellipsoid
kuppel
darstellen lässt (Abb. 14). Diese Beziehung
zwischen
Drainage- zeigt Formel 1 später im Text.
gräben; nach
INGRAM Das Catotelm eines Hochmoores hat
(1992). ebenfalls einen derartig gewölbten Grund-
wasserspiegel, den Gleichgewichtszustand
zwischen dem Regen und der verzögerten
Versickerung des Wassers durch den Torf.
Das führte zur Idee, dass unter konstanten
Abb. 14:
klimatischen Bedingungen das Catotelm so
Grundwasser-
weit wachsen kann, bis dieser vom Klima
kuppel zwischen
Drainagegräben; bestimmte Gleichgewichtszustand zwischen
nach INGRAM Regeneintrag und Wasserabgabe erreicht ist.
(1992). Dieser Zustand hat wiederum die Form einer
Kuppel, allerdings wölbt sie sich über den
umliegenden Boden.
Nun ist aber das Wetter ein ziemlich un-
sicherer Niederschlagslieferant; wie kann
dann der regelmäßige Wassereintrag, der zur
Abb. 15: Schema- Erhaltung des Catotelms notwendig ist, ge-
tische Darstellung
währleistet werden? Die Erklärung liegt auf
der Wasserbalance
in einem Abschnitt der Hand, wenn man sich daran erinnert,
des Acrotelms; dass das eindringende Regenwasser ja zuerst
P = Niederschlag; E
das Acrotelm zu passieren hat, und das
= Evapotranspi-
Acrotelm kann Wasser speichern. Die Dy-
ration; U = Acro-
aa
telmversickerung; namik dieser Wasserspeicherung ist in Abb.
Uat = Catotelmver- Wasserspiegel 15 dargestellt.
sickerung; W =
Wasserspeiche- seitlicher Durchfluss Regen fällt auf die Mooroberfläche und
rung. (Kursive Sym- 'durch das Acrotelm trifft zuerst auf die Pflanzendecke. Ein Teil
bole bezeichnen
Flux-Parameter.) des Wassers verdunstet, ohne die Moorober-
fläche zu erreichen (Interzeption). Das ins
Durchfluss zum Calotelm
Acrotelm eindringende Wasser muss zuerst
einen ungesättigten Acrotelmbereich passie-
Fällt Regen gleichmäßig auf den Boden,
ren, von dem es ebenfalls verdunsten (Eva-
sickert das Wasser vertikal zum Grundwasser-
poration) oder von Pflanzenwurzeln aufge-
spiegel und seitwärts zum nähergelegenen
nommen und über die Blätter abgegeben
Graben. Der einzige Weg, den das Wasser
werden kann (Transpiration). Der Rest des
nehmen kann, ist durch die Porensysteme des
eindringenden Wassers erreicht den Grund-
Bodens. Die Art und Weise wie das Wasser
wasserspiegel und führt so zu dessen Anhe-
durch diese Porenräume sickert, hängt von
bung. Auch von hier aus kann Wasser durch
der Struktur des Bodens ab und wird als des-
Evapotranspiration verloren gehen, es kann
sen hydraulische Leitfähigkeit bezeichnet.
aber auch seitwärts, zum Moorrand hin, ver-
Wenn die Regenmenge die versickernde sickern oder ins Catotelm eindringen.
Wassermenge übertrifft, staut sich das Was-
Das Acrotelm hat nun Eigenschaften,
ser im Boden auf und der Grundwasserspie- die es ermöglichen, diese verschiedenen
gel wird steiler. Auf diese Weise wird das Wasserbewegungen und einen konstanten
durch die Schwerkraft bedingte Versickern Wasserspiegel zu kontrollieren, um die Men-
verstärkt. Sind Regenmenge (Eintrag) und ge des gespeicherten Wassers zu erhalten:
versickerte Menge (Austrag) gleich, kommt Das Porenvolumen des Acrotelms nimmt
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mit zunehmender Tiefe ab. Daher bewirkt
dieselbe Wassermenge bei tiefliegendem
Grundwasserspiegel eine wesentlich größere
Änderung als bei hohem Grundwasser
(Abb. 16). Darüberhinaus ist die hydrauli-
sche Leitfähigkeit des lebenden oder jüngst
abgestorbenen Torfmooses etwa 10 000 mal
höher als die des wesentlich dichteren toten
Materials an der Basis des Acrotelms (Ro-
MANOV 1968, BRAGG 1982). Auf diesem
Weg wird der Anstieg des Wasserspiegels bei
starkem Regen durch verstärkte seitliche
Drainage limitiert.
Dieser Effekt verhindert auch ein unkon-
trolliertes Abfließen des Überschusswassers
auf der Mooroberfläche und damit auch die
Erosion. Auf der anderen Seite verhindert in
trockenen Perioden die höhere Dichte der
tieferen Acrotelmschichten eben diese seitli-
che Drainage (INGRAM & BRAGG 1984) und
somit einen zu großen Wasserverlust. Dazu Catotelms, der nun wieder Kontakt mit der Abb. 16: Auswirkung des Porenvolumens:
Außenluft hat und nicht mehr wassergesät- In Trockenphasen, bei tiefem Wasserstand
kommt noch, dass die kapillaren Wassersäu-
tigt ist, wird einfach wieder ins Acrotelm bewirkt selbst der Tau eine deutliche
len in der ungesättigten Acrotelmzone bei
Anhebung des Grundwasserspiegels.
einbezogen, das auf diese Weise eine höhere
Trockenheit abreißen, womit ein Verlust von
Mächtigkeit erhält. Die nun einsetzenden
Wasser durch Evapotranspiration aus tieferen
aeroben Abbauvorgänge führen mit der Zeit
Schichten verhindert wird. Ein entsprechen-
wieder zu einer normalen Acrotelmdicke,
des Phänomen kann auch in Sandböden be-
allerdings auf einer kleineren Grundwasser-
obachtet werden. Auf diese Weise bildet das
Acrotelm eine aktive und variable Barriere kuppel, die mit den geänderte Klimabedin-
gegen zu hohen Wasserverlust durch Evapo- gungen im Gleichgewicht steht. Sollte das
transpiration (INGRAM 1983). Diese Barriere Wasserangebot steigen, steigt auch der inter-
kann allerdings durch tiefreichende Pflan- ne Wasserspiegel und ein Teil des Acrotelms
zenwurzeln überbrückt werden, was bei ge- wird als weniger humifizierte Schicht in das
störter Hydrologie zu einer Verstärkung der Catotelm integriert. Auf diese Weise wird ei-
Austrocknung führen kann. ne Anhebung der Grundwasserkuppel be-
wirkt. Diese Regelmechanismen zeigen, wie
Der dauernde, wenn auch sehr langsame
die Form der Mooroberfläche von der
Wasserverlust durch das Catotelm in den
Grundwasserkuppel gesteuert wird.
Untergrund verursacht ein ständiges Bedürf-
nis für Wassernachlieferung, die vom Acro- Die Wasserverhältnisse lassen sich in ei-
telm auf die eben beschriebene Weise ge- ner Gleichung ausdrücken (Formel 1), die
währleistet wird. Zugleich wirkt das Acro- die quantitativen Beziehungen zwischen
telm auch als Klimafilter, indem es positive den verschiedenen Arten der Feuchtigkeit
und negative Spitzen ausgleicht und genau im Acrotelm über einen gewählten Zei-
die Menge an Wasser nachliefert, die das traum hinweg zum Ausdruck bringt (siehe
Catotelm benötigt. auch Abb. 17):
Aber nicht nur auf kurze Klimaschwan-
P_E_[J _G-AW=Ü
kungen kann das Hochmoor reagieren. Es
enthält Mechanismen, um auf mittelfristige acr au
Änderungen in der Wasserversorgung rea- Formel 1: P = Niederschlag, E =
gieren zu können. Wird die Netto-Wasser- Evapotranspiration + Interzeption, U r =
seitliche Drainage, G = Wasserverlust an
versorgung mittelfristig (über Jahrzehnte
der Moorbasis, iW = Anstieg der
hinweg) reduziert, kann der Wasserspiegel
Wasserspeicherung, U =
cat
ins Catotelm verlagert werden. Der Teil des Wassernachlieferung in das Catotelm.
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meabilität (Durchlässigkeit) des Catotelms,
t l l ' t l/ Umrissform und Größe des Moores und die
Filterprozesse im Acrotelm wirken dann
dergestalt, dass die Mooroberfläche immer
etwa 50 - 100 cm über dem Grundwasser-
spiegel zu liegen kommt. Auf diese Weise er-
u
klärt die Grundwasserkuppel Theorie nicht
nur das Rätsel des Wassertropfens in der
Landschaft, sondern sie bietet auch eine
Grundlage für die Kalkulation von Model-
len für die physische Form realer Hochmoo-
rökosysteme.
Neben seiner Größe bestimmt auch die
Umrissform des Moores die potentielle Hö-
Abb. 17: Wasserbilanz eines Die Gleichung summiert die Vorgänge, he der Grundwasserkuppel. So ist z.B. die
Hochmoores. ^ lichen Wasserver- Kuppel eines streifenförmigen Sattelhoch-
die dner kontinuier
moores bei gleicher Querschnittsgröße hö-
sorgung des Catotelms durch das Acrotelm
her als die eines runden Hochmoores, da der
und das Klima eine Rolle spielen. Die The-
Wasserverlust G im Fall des streifenförmi-
orie sagt uns, dass es für jedes U eine fee-
gen Moores im Wesentlichen nur über die
stimmte Grundwasserkuppel gibt. Die Per-
seitlichen Moorränder erfolgt, während bei
einer runden Form das Wasser nach allen
Grundwasserkuppel in Abhängigkeit von der Form der Grundfläche
Richtungen abfließen kann (Abb. 18). Das
erklärt auch die Tatsache, dass Sattelhoch-
moore stabil sind, obwohl sie an den beiden
schmalen Enden keine Grundwasserbasis
haben. Der Wasserverlust ist hier so gering,
dass das Fehlen der Grundwasserbasis damit
Streifen aufgewogen wird.
Rechteck
Ellipse
Im Jahr 1932 publizierte GRANLUND ei-
nen Artikel über die Geologie von Hoch-
Quadrat
Kren mooren, in dem er sich mit dem Zusammen-
hang von Moorhöhe und jährlichem
Niederschlag auseinandersetzte. Mit den
Daten seiner Untersuchung konnte er diese
Relation in einer Graphik darstellen (Abb.
19).
Die Grenzen des
Hochmoorwachstums
Die Theorie definiert bei gleichbleiben-
den Umweltbedingungen die klima- und
0 -«00 -400 - 200 200 400 600
größenspezifische Grundwasserkuppel als
hydrologische Grenze des Hochmoorwachs-
tums. Aber nicht jedes Moor hat diese
Grenze auch tatsächlich erreicht. Es kann
sein, dass es sich noch im Wachstum befin-
det oder dass es die biologische Grenze er-
reicht hat (Abb. 20 und 21).
Diese biologische Grenze (Q.YMO 1978)
wird durch die Wachstums- und Abbauvor-
Abb. 18: Grundwasserkuppeln in Abhängigkeit von der Form des Moores. gänge im Moor bestimmt: Bei gleichblei-
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hydrologisch limitiert
20—I Quadrat der Höbe in m
18 —
12 - — — ^.
16 —
Größe 6 " / \
A 100 m \
B200m \
14 — C300m /
D400m
ESOOm
F600ra 1 1
12 — G700m
-600 -400 200 400 600 m
10 — Rand hydrologisch, Zentrum biologisch limitiert
8 —
12 -
. • ' * • • . .
6 —
6 -
/
i1 ^.—
—
2 — 1 1 1 1
-600 -400 -200 200 400 600 m
I I I I Abb. 20: Beispiele für ein hydrologisch limitiertes und ein
400 500 600 700 800 900 1000 randlich hydrologisch im Zentrum aber biologisch
limitiertes Hochmoor.
mm Niederschlag/Jahr
Abb. 19: Verhältnis der Höhe eines
nicht limitiert Abb. 21: Beispiele für ein
Hochmoores zum jährlichen Niederschlag
unlimitiertes und ein biologisch
und der Moorgröße. Daten von GRANLUND
limitiertes Hochmoor
(1932); nach WICKMAN (1951). 8 "
benden Bedingungen verliert das Catotelm
durch anaerobe Abbauvorgänge zwar lang- 2 - . • • * • . .
sam aber stetig an Substanz, die durch die
6 -
fortschreitende Torfakkumulation vom
Acrotelm aus kompensiert werden muss. In
der Wachstumsphase der Moorentwicklung
überwiegt diese Torfakkumulation den Sub- 1 i 1 1
-600 -400 -200 400 600 m
stanzverlust, das Moor wächst, indem das
Catotelm immer mächtiger wird. Deswegen
biologisch limitiert
verliert das Catotelm aber auch immer mehr
Substanz. Die biologische Grenze ist dann
erreicht, wenn Nachlieferung und Cato-
telmabbau im Gleichgewicht stehen und da-
her kein zusätzlicher Torf mehr akkumuliert
werden kann. Bei entsprechenden Umwelt-
bedingungen kann nun diese biologische
Wachstumsgrenze auch unterhalb der
hydrologischen Grenze liegen, sodass diese
gar nicht erreicht werden kann.
-600 -400 -200 600 m
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Abb. 22: Schematische
Darstellung der Folgen
einer Drainage der
Moorweite.
Abb. 23: Schematische
Darstellung der Folgen Aller MiHirkorper
einer randlichen
Drainage.
Neuer Moorkörper
Untercrund
Die Auswirkung von Störungen in Form von Exkrementen an wenigen Stel-
len konzentriert. Beides, Betritt und Nähr-
Die Physik, aber auch unsere Intuition
stofrumverteilung, führt zu einer Verände-
sagen uns, dass eine Kuppel aus Wasser ei-
rung der Vegetation und damit zu geänder-
gentlich instabil sein muss. Trotzdem, auf
ten Wasseransprüchen mit den entspre-
sich selbst gestellt, ist ein Hochmoorökosys-
chenden Konsequenzen für Hydrologie und
tem eigentlich robust, mit eingebauten Me-
Produktion: Die Verdichtung führt direkt zu
chanismen, die ihm ein Überleben ermög-
einem anderen Verhalten der Acrotelmfil-
lichen und auch Reaktionen auf Wetter-
ter, die Änderungen in der Stoffbilanz zu
und Klimaveränderungen erlauben. Vom
veränderten Abbauprozessen und damit in-
Menschen verursachte Veränderungen er-
direkt zu einem ähnlichen Ergebnis. Insge-
folgen allerdings wesentlich plötzlicher als
samt führt das zu Störungen im sensiblen
natürliche und führen daher zur Störung des
System der Catotelmversorgung und damit
sensiblen Systems. Welches sind nun die
zu einer Störung des Gleichgewichtes.
Störungen, die sich auf die Grundwasser-
kuppel auswirken? Entwässerungsgräben auf der Moor-
weite: Der gewünschte Kurzzeiteffekt einer
Moordrainage ist, den Abfluss des Wassers
Primäre Effekte
aus dem Acrotelm und, wenn mitbetroffen,
Beweidung: Auch unter natürlichen aus dem Catotelm zum Moorrand hin zu be-
Bedingungen dienen die Moore als Weide- schleunigen. Die Folge ist, dass für die Ver-
gebiete verschiedener wildlebender Tiere sorgung des Catotelms kaum noch Regen-
(COULSON 1992), der Einfluss des Men- wasser zur Verfügung steht, der Grundwas-
schen aber führt zu einer derartigen Intensi- serspiegel - und damit auch die Moorober-
vierung - sei es durch die Anzahl oder durch fläche - wird wie bei mittelfristigen Klima-
die Art der Weidetiere - dass dies Konse- veränderungen auf ein niedrigeres Niveau
quenzen für die Ökohydrologie hat. Der abgesenkt (Abb. 22). Sind die Drainagen
stärkste Einfluss geht dabei von Schafen und konturparallel angelegt, entziehen sie auch
Rindern aus, einerseits durch die Bewei- der tiefergelegenen Vegetation deT Randbe-
dungsdichte, andererseits durch den Wech- reiche Wasser. Alte Drainagen können sich
sel der Weideflächen bei Koppelhaltung. wieder mit Torfmoos auffüllen, sodass es aus-
Beweidung hat die Umverteilung von Bio- sieht als wäre die Wunde verheilt. Aller-
masse zur Folge, aber auch eine Verdichtung dings braucht es unverhältnismäßig länger,
des Acrotelms durch den Betritt. Die über die hydrologischen Bedingungen wieder-
große Flächen entnommene Biomasse wird herzustellen, als einen Graben mit lockerem
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