Kohlenstoffkreislauf in verschiedenen Niedermoor-Paludikulturen - CaCyPal

Hintergrund und Zielsetzung

Der Großteil der Moore in Deutschland wurde u.a. für die Landwirtschaft entwässert und emittiert aufgrund der Mineralisierung des Torfs große Mengen an Treibhausgasen (THG). Im Jahr 2023 trugen organische Böden etwa 6,9 % (UBA, 2025) zu den gesamten nationalen Treibhausgasemissionen in Deutschland bei.

Paludikultur, die land- oder forstwirtschaftliche Nutzung wiedervernässter Moorflächen, gilt als eine der vielversprechendsten Maßnahmen zur Minderung der Treibhausgasemissionen aus organischen Böden.

Jüngste Studien zeigen ein hohes Kohlenstoff-Sequestrierungspotenial (C) für bewirtschaftete Paludikulturen. Daher kann die Umwandlung entwässerter Ackerflächen in Niedermoor-Paludikulturen ein effektiver und naturbasierter Ansatz für den Klimaschutz sein. Aktuell ist die langfristige Stabilität der gemessenen hohen Kohlendioxid (CO₂)-Aufnahme jedoch weitestgehend unklar, da längerfristige Studien fehlen. Das begrenzte Wissen über die Langzeiteffekte von Wiedervernässung und Paludikultur auf die Treibhausgasminderung erschwert derzeit deren Einbeziehung in nationale Inventare und behindert so Minderungsmaßnahmen und politische Entscheidungen. Neben der Emissionsminderung muss zudem die Resilienz von Paludikulturen gegenüber den Folgen des Klimawandels, insbesondere Trockenperioden, gesichert sein. Daher besteht ein dringender Bedarf an Langzeituntersuchungen und an einem vertieften Verständnis des C-Kreislaufs und der Mechanismen der C-Sequestrierung für verschiedene Paludikulturen. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, den Verbleib von neu assimiliertem atmosphärischem CO₂ in verschiedenen C-pools zu bestimmen. Zudem soll die Stabilität und das potenzielle Risiko der Remobilisierung von kürzlich gespeichertem C unter kontinuierlich nassen Bedingungen im Vergleich zu Klimawandel bedingten Dürreperiode für unterschiedliche Paludikulturarten bewertet werden.

Zielgruppe

Wissenschaft, regulierende Behörden, Landwirtschaftliche Beratung, Landwirtschaftliche Praxis

Vorgehensweise

Unter Feldbedingungen sollen die CO₂-Aufnahme der Pflanzen, der C-Transfer und der C-Metabolismus im Pflanzen-Boden-Atmosphären-Kontinuum über unterschiedliche Zeiträume quantifiziert werden. Hierzu werden in der Vegetationsperiode 2026 drei Paludikulturarten (Carex acutiformis, Phalaris arundinacea, Typha latifolia) mit ¹³C-angereichertem CO₂ markiert werden. Der markierte Kohlenstoff kann dann in den unterschiedlichen Pools und Prozessen kurz- und langfristig verfolgt werden.

Alle Feldexperimente werden auf der Versuchsfläche der HSWT-PSC durchgeführt. Für hochfrequente und präzise Treibhausgas- und Isotopen-Messungen in CO₂ und Methan (CH₄) wird ein neuartiges, vollautomatisiertes, haubenbasiertes THG-Messsystem eingesetzt. Zusätzlich werden Pflanzen- und Bodenproben analysiert.

Anschließend erfolgt die zusammenführende Bewertung der Ergebnisse aus den Arbeitsbereichen Experimente und Modellierung und der Wissenstransfer der Ergebnisse in Beratung, Praxis, Behörden und Politik.