Projektstart: April 2025
Laufzeit (1. Projektphase): bis 31.12.2028
Laufzeit gesamt: bis zu 12 Jahre
Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), über 10 Mio. €
Projektpartner
Übersicht der Teilprojekte
In Mecklenburg-Vorpommern bedecken Moore rund 13 Prozent der Landesfläche. Damit zählt das Bundesland zu den moorreichsten Regionen Deutschlands. Deutschlandweit sind etwa 94 Prozent aller Moore entwässert. In diesem Zustand setzen sie große Mengen an Treibhausgasen frei und verlieren zentrale Ökosystemleistungen. Die Wiedervernässung von Mooren gehört daher zu den wirksamsten Maßnahmen für den Klima-, Wasser- und Biodiversitätsschutz.
Um die Ziele des Paris Agreement zu erreichen und die Emissionen aus Mooren bis 2050 auf Netto-Null zu senken, müssten in Deutschland jährlich deutlich mehr als 60.000 Hektar Moorfläche wiedervernässt werden. Derzeit werden jedoch weniger als 5.000 Hektar pro Jahr wiedervernässt. Mit mehr als 300 Quadratkilometern wiedervernässter Moorfläche – etwa 10 Prozent der Moorfläche des Landes – nimmt Mecklenburg-Vorpommern im bundesweiten Vergleich eine bedeutende Rolle ein.
Die Wiedervernässung stellt den ursprünglichen Zustand jedoch nicht einfach wieder her. Nach Jahrzehnten der Entwässerung und landwirtschaftlichen Nutzung entwickeln sich neue Moorlandschaften mit veränderten Wasserhaushalten, Nährstoffdynamiken, Vegetationsstrukturen und Treibhausgasflüssen. Diese neuartigen Ökosysteme werden als „Wetscapes 2.0“ beschrieben.
Hier setzt WETSCAPES2.0 an. Der Sonderforschungsbereich/Transregio 410 untersucht, welche Prozesse wiedervernässte Niedermoore in Mecklenburg-Vorpommern prägen und wie sich diese räumlich und zeitlich verändern. Dazu verbindet WETSCAPES2.0 hydrologische, biogeochemische, ökologische und modellgestützte Forschung in einem gemeinsamen Rahmen.
Ziel der ersten Projektphase ist es, die Funktionsweise wiedervernässter Moore grundlegend zu verstehen und wissenschaftliche Grundlagen für Politik und Praxis bereitzustellen, etwa für Renaturierung, Flächenmanagement und Klimaschutzmaßnahmen.
Unsere Forschung
WETSCAPES2.0 kombiniert verschiedene Ansätze, um wiedervernässte Moore in verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen und über räumliche Skalen hinweg zu untersuchen. Die Forschung ist aufgeteilt in 21 Teilprojekte und erfolgt zu vier übergeordneten Forschungsfragen:
- Was steuert Produktion und Konsumtion in wiedervernässten Mooren?
- Was und in welchem Umfang wird in wiedervernässten Mooren gespeichert?
- Wie werden Stoffe, Energie und Information innerhalb und über wiedervernässte Moore hinaus ausgetauscht?
- Wie interagieren wiedervernässte Moore mit der Landschaft und darüber hinaus, und welche Rückkopplungen ergeben sich daraus?
Die Untersuchung dieser Fragen erfolgt über ein mehrstufiges Forschungsdesign.
Screening Sites
Mehr als 80 Screening Sites bilden die Grundlage für vergleichende Analysen wiedervernässter Moore in Mecklenburg-Vorpommern. Sie umfassen unterschiedliche Moorstandorte entlang eines zeitlichen Gradienten seit der Wiedervernässung und ermöglichen es, typische Entwicklungen und Muster zu erfassen.
An diesen Standorten werden grundlegende Umweltbedingungen und ökologische Eigenschaften erhoben, u.a.:
- Wasserstand und Bodenfeuchte
- Temperatur (Boden und Luft)
- Torfeigenschaften
- Vegetation und Mikroorganismen
- Landschaftskontext
Die Screening Sites liefern die Datengrundlage, um Muster, Variabilität und typische Entwicklungen wiedervernässter Moore zu erfassen und die Ergebnisse detaillierter Untersuchungen einzuordnen.
Karte der Screening Sites
Eindrücke von den Screening Sites
Kernflächen
Vier Kernflächen – Tribsees, Zarnekow, Anklamer Stadtbruch und Karrendorfer Wiesen – werden im Rahmen von WETSCAPES2.0 intensiv untersucht. Entlang fest installierter Messlinien werden dort Wasserstände, Stoffflüsse und Vegetationsmuster systematisch erfasst und miteinander in Beziehung gesetzt.
- Wasserstände und Fließwege werden entlang von Transekten durch das Moor gemessen
- Treibhausgase und Stoffflüsse werden innerhalb des Moorkörpers erfasst
- Vegetation wird kartiert, um ihren Einfluss auf Prozesse wie Produktion und Abbau zu verstehen
- Übergänge zum Umland werden untersucht, um Austauschprozesse sichtbar zu machen
Die Kernflächen liefern detaillierte, räumlich aufgelöste Daten und sind zentral für das Verständnis von Wechselwirkungen innerhalb wiedervernässter Moore. Zusammen mit den Screening Sites verbinden sie vergleichende Analysen mit detailliertem Prozessverständnis.
Karte der Kernflächen
Eindrücke von den Kernflächen
Landschaftslevel-Experimente
Zwei Landschaftslevel-Experimente im Polder Sandhagen und Polder Fuhlendorf untersuchen Wiedervernässung unter realen Bedingungen auf großen, zusammenhängenden Flächen. Die Wiedervernässung wird durch Praxisprojekte umgesetzt: im Polder Sandhagen im Rahmen von PaludiMV durch die Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern, im Polder Fuhlendorf im Projekt „Moorklimaschutz an der Ostseeküste“ durch die Naturschutzstiftung Deutsche Ostsee. WETSCAPES2.0 begleitet diese Maßnahmen vor, während und nach der Umsetzung und verfolgt Veränderungen in den Flächen.
- Wiedervernässung wird gezielt wissenschaftlich begleitet (Before–After-Vergleich)
- Veränderungen von Wasserständen, Stoffflüssen und Treibhausgasen werden großräumig erfasst
- Vergleich mit nicht wiedervernässten Referenzflächen ermöglicht die Trennung von Effekten der Wiedervernässung und natürlichen Schwankungen
- Auswirkungen auf Vegetation, Wasserhaushalt und Energieaustausch werden auf Landschaftsebene untersucht
Die Landschaftslevel-Experimente ermöglichen es, die Auswirkungen der Wiedervernässung unter realen Bedingungen systematisch zu erfassen und schließen die Lücke von Prozessstudien zu Veränderungen auf der Landschaftsebene.
Karte der Landschaftslevel-Experimente
Eindrücke von den Landschaftslevel-Experimenten
Mesokosmen-Experimente
In der Mesokosmenanlage in Greifswald werden in 108 Gefäßen mit jeweils 100 Litern Volumen standardisierte Mini-Moore angelegt, in denen Torf, Wasser und Vegetation unter kontrollierten Bedingungen untersucht werden.
In diesen experimentellen Systemen können Umweltbedingungen gezielt variiert und ihre Auswirkungen direkt gemessen werden:
- Wasserstände werden variiert, um verschiedene Bedingungen zu simulieren
- Nährstoffgehalte werden gezielt angepasst
- Unterschiedliche Pflanzengemeinschaften werden eingesetzt
- Treibhausgasflüsse sowie Kohlenstoff- und Nährstoffdynamiken werden kontinuierlich erfasst
In zwei aufeinander aufbauenden Experimenten wird untersucht, wie wiedervernässte Moore auf unterschiedliche Bedingungen reagieren.
Im Experiment Rewetted Peat werden Moore mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten und Pflanzengemeinschaften unter extremen hydrologischen Bedingungen – etwa Trockenheit und Überstauung – untersucht. Das Experiment Shallow Water richtet sich auf neu entstandene Wasserflächen nach der Wiedervernässung und deren Entwicklung unter variierenden Wasserständen und Vegetationstypen.
Die Experimente liefern wichtige Grundlagen, um Prozesse wiedervernässter Moore mechanistisch zu verstehen und in Modellen abzubilden.
Modellierungen
Prozessbasierte Modelle werden eingesetzt, um zentrale Prozesse wiedervernässter Moore zu quantifizieren und über verschiedene räumliche Skalen hinweg zu verknüpfen. Dafür werden mehrere spezialisierte Modelle genutzt (COMISSION, EcH2O-iso, JSBACH), die kontinuierlich mit Messdaten aus Feldstudien und Experimenten entwickelt und überprüft werden.
- Abbau und Neubildung von Torf sowie CO₂-, CH₄- und N₂O-Flüsse werden mechanistisch berechnet
- Wasserflüsse wie Verdunstung, Abfluss und Grundwasserneubildung sowie Speicherprozesse im Boden werden simuliert
- Dynamiken von Bodenfeuchte, Wasserständen und deren zeitliche Veränderungen werden erfasst
- Wechselwirkungen zwischen Wasser-, Kohlenstoff- und Energieflüssen werden integriert betrachtet
- Ergebnisse werden von einzelnen Messflächen auf ganze Moorlandschaften und Regionen übertragen
Die Modelle werden auf Basis der erhobenen Daten parametrisiert und miteinander abgestimmt. Sie verknüpfen Ergebnisse aus Feldstudien und Experimenten über räumliche Skalen hinweg und ermöglichen es, ein übergreifendes Verständnis der Auswirkungen der Wiedervernässung zu entwickeln.
Die Kombination aus Feldstudien, Experimenten und Modellierung ermöglicht es, wiedervernässte Moore systematisch und skalenübergreifend zu untersuchen. So entsteht ein integriertes Verständnis der Prozesse, die diese neuartigen Ökosysteme prägen.
In den folgenden Projektphasen werden diese Erkenntnisse weiter vertieft und auf neue Fragestellungen übertragen. Dazu gehören insbesondere die Bewertung langfristiger Entwicklungen, die Untersuchung von Nutzungskonzepten wie der Paludikultur (landwirtschaftliche Nutzung nasser Moorflächen), sowie die Analyse von Szenarien unter sich verändernden klimatischen Bedingungen.
