Changes of the Water and Nutrient Dynamics of a Drained Mire in the German Harz Mountains After Rewetting

27 Mar Changes of the Water and Nutrient Dynamics of a Drained Mire in the German Harz Mountains After Rewetting

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Abstract

In der Vergangenheit wurden im Zusammenhang mit großflächigen Entwässerungen zahlreiche Moore degradiert und damit ihrer Funktionen als Stoffsenken, Wasserspeicher und wertvolle Lebensräume beraubt. Ziel vorliegender Untersuchungen war es, Veränderungen der Wasser- und Nährstoffdynamik eines entwässerten Moores nach Wiedervernässung zu erfassen, um den Erfolg im Hinblick auf eine langfristige Regeneration des Moores zu beurteilen. Relevante Wasserhaushaltsparameter (Niederschlag, Moorwasserstände und Moorabfluss) sowie Stoffhaushaltsparameter (Sauerstoffgehalte, Redoxpotenziale, pH, elektriche Leitfähigkeit, Stickstoff- Phosphor- und Kohlenstoffgehalte von Moorwasser, Abfluss und Torf) wurden vor und nach der Wiedervernässung erhoben und miteinander verglichen. Zudem wurden Untersuchungen zur Hydrologie und Trophie des Moores im ungestörten und entwässerten Bereich durchgeführt, um den Einfluss der in der Vergangenheit durchgeführten Entwässerung zu ermitteln. Die Untersuchungen zeigten Unterschiede im entwässerten Bereich mit signifikant niedrigeren Wasserständen, höheren elektrischen Leitfähigkeiten und mineralischen Nährstoffgehalten im Moorwasser und Torf sowie höheren Trockenrohdichten. Infolge der Wiedervernässungsmaßnahmen stiegen die Wasserstände im wiedervernässten Bereich deutlich an. Ansteigende Phosphorgehalte im Moorwasser und Moorabfluss sowie abnehmende P-Gehalte im Torf deuten auf eine erhöhte P-Mobilisierung infolge der Wiedervernässung hin. Im Mooabfluss wurden steigende Ammonium- Gehalte nach der Wiedervernässung ermittelt. Die Nitratgehalte im Moorwasser zeigten nach der Wiedervernässung einen abnehmenden Trend.

English Abstract

In the past, numerous bogs were degraded in connection with large-scale drainage, thus robbing them of their functions as material sinks, water reservoirs and valuable habitats. The aim of the present investigations was to record changes in the water and nutrient dynamics of a drained moor after rewetting in order to assess the success with regard to the long-term regeneration of the moor. Relevant water balance parameters (precipitation, bog water levels and bog runoff) as well as substance balance parameters (oxygen content, redox potential, pH, electrical conductivity, nitrogen, phosphorus and carbon content of bog water, runoff and peat) were recorded and compared before and after rewetting. In addition, investigations of the hydrology and trophy of the moor in the undisturbed and drained area were carried out to determine the influence of the drainage carried out in the past. The investigations showed differences in the drained area with significantly lower water levels, higher electrical conductivities and mineral nutrient contents in the moor water and peat as well as higher dry bulk densities. As a result of the rewetting measures, the water levels in the rewetted area rose significantly. Increasing phosphorus contents in the moor water and moor discharge as well as decreasing P contents in the peat indicate an increased P mobilization as a result of the rewetting. Increasing ammonium contents in the moor runoff were determined after rewetting. The nitrate contents in the peat water showed a decreasing trend after rewetting.