Ökologie und Kohlenstoffdynamik von Mooren einfach erklärt

Stell dir vor, du stehst vor einem riesigen, 100 Jahre alten Wald mit massiven Bäumen. Nun schau auf ein kleines, unscheinbares Stück schlammigen Boden, das nur $15 \text{ cm}$ tief ist. Kaum zu glauben, aber dieser flache Schlamm speichert genauso viel Kohlenstoff wie der gesamte riesige Wald!

Dieses schlammige Wunder der Natur nennt man Moor. In diesem Artikel zur Ökologie und Kohlenstoffdynamik von Mooren werden wir herausfinden, wie Moore es schaffen, riesige Mengen an Kohlenstoff einzusperren, und warum es für unser Klima extrem gefährlich ist, wenn wir sie austrocknen.

Vorwissen

• Fotosynthese: Pflanzen nehmen Kohlenstoffdioxid ($\text{CO}_2$) aus der Luft auf und bauen den Kohlenstoff in ihre Blätter und Stängel ein.

  Beispiel: Ein Baum wächst, indem er $\text{CO}_2$ aus der Luft in festes Holz verwandelt.

• Destruenten (Zersetzer): Lebewesen wie Bakterien und Pilze, die tote Pflanzen fressen und abbauen. Sie benötigen meist Sauerstoff für ihre Arbeit.

  Beispiel: Ein toter Apfel auf dem Komposthaufen wird von Bakterien zersetzt und verschwindet mit der Zeit.

• Zellatmung: Der Prozess, bei dem Lebewesen Sauerstoff nutzen, um Nahrung zu verbrennen, wobei $\text{CO}_2$ ausgeatmet wird.

  Beispiel: Wenn Destruenten tote Pflanzen fressen, atmen sie das Treibhausgas $\text{CO}_2$ aus.

Aufgabentyp 1: Wie Moore Kohlenstoff einsperren

Ein Moor ist ein extrem nasser Lebensraum. Der Boden ist komplett mit Wasser vollgesogen. Dieses Wasser wirkt wie ein unsichtbarer Schutzschild: Es lässt keinen Sauerstoff aus der Luft in den Boden eindringen. Man nennt diesen sauerstoffarmen Zustand anaerob.

Normalerweise fressen Destruenten (Zersetzer wie Bakterien und Pilze) abgestorbene Pflanzen auf. Aber ohne Sauerstoff ersticken die meisten Destruenten förmlich. Sie können ihre Arbeit kaum machen.

Wenn nun Pflanzen im Moor sterben, verrotten sie nicht vollständig. Sie sammeln sich Schicht für Schicht an. Diese halb verrottete Pflanzenmasse nennen wir Torf. Torf wächst extrem langsam – im Durchschnitt nur $1 \text{ mm}$ pro Jahr!

In Deutschland findet man die größten Moorflächen im nördlichen Flachland und in Senken im Süden, wo sich nach der Eiszeit Wasser sammelte.

Weil die Pflanzen aus Kohlenstoff bestehen und nicht zersetzt werden, bleibt der Kohlenstoff im Boden eingesperrt. Ein intaktes Moor nimmt also mehr Kohlenstoff auf, als es abgibt. Das nennt man eine Kohlenstoffsenke. Obwohl Moore nur $3\text{ \%}$ der weltweiten Landfläche bedecken, speichern sie ein Drittel des gesamten Kohlenstoffs im Boden!

Durchgerechnete Beispiele

Aufgabentyp 2: Was passiert, wenn man Moore trockenlegt?

Oft wollen Menschen Moore für die Landwirtschaft nutzen. Dafür graben sie tiefe Gräben, damit das Wasser abfließt. Das nennt man Entwässerung.

Sobald das Wasser weg ist, verschwindet der Schutzschild. Plötzlich strömt Sauerstoff tief in den Torfboden. Dieser Zustand mit viel Sauerstoff wird aerob genannt.

Das ist wie ein Weckruf für die Destruenten! Mit dem neuen Sauerstoff werden sie hyperaktiv. Sie fangen sofort an, den jahrtausendealten Torf rasend schnell zu fressen und zu zersetzen.

Dabei atmen die Destruenten riesige Mengen an Treibhausgasen aus: Kohlenstoffdioxid ($\text{CO}_2$) und Methan ($\text{CH}_4$). Das Moor verwandelt sich von einer Kohlenstoffsenke in eine Kohlenstoffquelle. Es stößt nun aktiv Gase aus, die unseren Planeten aufheizen. Tatsächlich verursachen trockengelegte und landwirtschaftlich genutzte Moore $80\text{ \%}$ der $\text{CO}_2$-Emissionen in der EU-Landwirtschaft!

Durchgerechnete Beispiele

Wichtige Erkenntnisse

• Intakte Moore: Sind nass und sauerstoffarm (anaerob). Destruenten können nicht arbeiten, weshalb sich toter Pflanzen-Kohlenstoff als Torf ansammelt (Kohlenstoffsenke).
• Trockengelegte Moore: Sauerstoff dringt ein (aerob). Destruenten erwachen, fressen den Torf und atmen massiv $\text{CO}_2$ und Methan aus (Kohlenstoffquelle).
• Bedeutung: Moore bedecken nur $3\text{ \%}$ der Erde, speichern aber ein Drittel des weltweiten Boden-Kohlenstoffs.