Atmosphärische Stickstoffeinträge in Hochmoore Nordwestdeutschlands und Möglichkeiten ihrer Reduzierung: Eine Fallstudie aus einer landwirtschaftlich intensiv genutzten Region - Karsten Mohr; Jerzy Suda; Hans Kros; Christian Brümmer; Werner Leo Kutsch; Miriam Hurkuck; Elisabeth Woesner; Wim Wesseling (Johann Heinrich von Thünen-Institut, 2015)
Der im deutsch-niederländischen Grenzgebiet liegende 'Internationale Naturpark Bourtanger Moor/Bargerveen' zeichnet sich durch zahlreiche noch verbliebene Moore aus, deren Lage inmitten einer landwirtschaftlich intensiv genutzten Region aufgrund der erhöhten Stickstoff (N)-Deposition aus der Atmosphäre eine zusätzliche Belastung für die durch Torfabbau und Wassermangel z.T. bereits stark degradierten Moorgebiete bildet. Aus den sehr unterschiedlichen Nutzungsansprüchen in dieser Region ergeben sich unvermeidliche Konflikte zwischen Landwirtschaft und Naturschutz, die in dieser Studie aufgegriffen wurden. Gemessene Jahresmittelwerte der Ammoniak (NH3)-Konzentrationen auf den Hochmoorflächen von 3,9 bis 5,6 μg m-3 lagen auf dem Niveau landwirtschaftlich intensiv genutzter Räume. Eine effektive abschirmende Wirkung haben die an und in den Mooren vorkommenden Gehölzreihen mit einer Minderungswirkung von 14-18 %. Mit insgesamt sechs weitgehend unabhängigen Verfahren wurden N-Depositionen von 21 bis 25 kg ha-1 a-1 ermittelt. Damit sind die Critical Loads, welche für die untersuchten Hochmoortypen bei etwa 5 bis 10 kg ha-1 a-1 liegen, deutlich überschritten. Die innerhalb des Untersuchungsgebietes freigesetzten NH3-Emissionen tragen zu einem Anteil von 23 % zur Stickstoffbelastung bei, etwa 7 % stammen aus deutschen und 1 % aus niederländischen Ställen. Mit 13 % wird der größte Beitrag durch die Ausbringung von Wirtschaftsdüngern (Gülle) und Gärsubstraten von deutschen landwirtschaftlichen Flächen freigesetzt. Deutlich geringer ist der niederländische Anteil von 1,6 %. Dies ist sowohl auf den verstärkten Einsatz emissionsmindernder Ausbringungstechniken als auch auf den deutlich niedrigeren Flächenanteil im Untersuchungsgebiet zurückzuführen. 77 % der N-Depositionen gelangen über den Ferntransport in die Moore des Untersuchungsgebietes. Auch die N-Deposition über Ferntransport stammte überwiegend aus NH3-Emissionen der Landwirtschaft. In einem Szenario wurde unter Berücksichtigung aller technischen Möglichkeiten (teilweise zurzeit nur in den Niederlanden gebräuchlicher Verfahren) zur Abluftreinigung und Gülleausbringung eine maximale Minderung der NH3-Emissionen im Untersuchungsgebiet von 64 % berechnet. Das größte Minderungspotenzial von ca. 2 kg ha-1 a-1 Depositionsminderung besitzt die Ausbringung von Wirtschaftsdüngern mittels Injektionsverfahren. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass regionale NH3-Minderungskonzepte alleine nicht ausreichend sind, um die untersuchten Moorgebiete vor schädlichen Stickstoffeinträgen zu schützen. Regionale Emissionsminderungskonzepte sollten daher in umfassende nationale und internationale Strategien zur Minderung der NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft eingebunden werden. – – The 'International Nature Park Bourtanger Moor/Bargerveen' located at the German-Dutch border region is characterized by numerous remaining raised bogs within an intensively managed agricultural landscape and is thereby subjected to elevated nitrogen (N) deposition from the atmosphere. This situation leads to unavoidable conflicts of interest between agriculture and nature conservation, which are being investigated in this study. Measured annual means of ammonia (NH3) concentrations at the study sites were between 3.9 and 5.6 μg m-3, thus on the same level as values for arable sites. Grove lines form an effective protection against NH3 dispersion with a mitigation potential of 14-18 %. N deposition was determined by six independent methods and was found to be in a range from 21 to 25 kg ha-1 yr-1. These results show that bog-specific critical loads of 5 to 10 kg ha-1 yr-1 were clearly exceeded. NH3 emissions from the study area contribute 23 % to the overall nitrogen load that is locally deposited. 7 % and 1 % originate from German and Dutch stables, respectively. While the highest share of 13 % is released through the application of farm fertilizer (slurry) and fermented substrate from German arable land, only 1.6 % is emitted from Dutch sites mainly due to more efficient low-emission techniques and the smaller Dutch part of the study site compared to the German part. 77 % of the overall N deposition into the peatlands of the study area originates from non-local - but nevertheless agricultural - sources with the nitrogen being transported over long distances. A maximum reduction of NH3 emissions within the study area under consideration of all technical capabilities for waste air quality control and slurry application (some of them currently only used in the Netherlands) were found to be 64 %. Deposition can be reduced by ca. 2 kg ha-1 yr-1 through injection of fertilizer into the soil. The results show that regional NH3 mitigation concepts are not sufficient to protect the studied peatland sites against harmful excess nitrogen loads. Thus, regional concepts should be integrated into comprehensive national and international strategies to achieve an effective reduction of NH3 emissions from agricultural activities.
urn:nbn:de:gbv:253-201502-dn054752-7
Keywords: 630; Stickstoffdeposition; Hochmoore; Ammoniak; Landschaftspflegemasnahmen; Handlungsempfehlungen; Nitrogen deposition; Peatland ecosystems; Ammonia; Landscape conservation measures; Policy recommendations