Moore könnten Bergbauabwasser filtern und sich gleichzeitig regenerieren
Weltweit bedecken Moore drei Prozent der Landoberfläche, speichern mit 400 bis 550 Gigatonnen jedoch 20 bis 30 Prozent des gesamten im Boden gelagerten Kohlenstoffs, so das deutsche Umweltministerium. Nasse Moore binden dabei Kohlenstoffe in ihrem Torf und stoßen Methan aus. Langfristig ist der Effekt der Kohlenstoffaufnahme aber wichtiger als der des Methan-Ausstoßes. Denn Methan wird mit einer Verweildauer von zwölf Jahren in der Atmosphäre vergleichsweise schnell abgebaut.
Wenn nun ein Moor entwässert wird, dringt Sauerstoff in den Torf ein. Dadurch wird der Ausstoß von Methan gestoppt und stattdessen Kohlenstoff und Lachgas in die Atmosphäre abgegeben. Die Auswirkung auf das Klima ist hierbei rund 300 Mal höher als bei CO2 und zwölfmal höher als bei Methan. Daher werden Moore immer häufiger wieder gezielt vernässt, um diesen Vorgang zu unterbinden.
Moore mit Grubenwasser vernässen
Forscher:innen der Humboldt-Universität zu Berlin (HU-Berlin) sowie vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) nutzen dazu in einem Laborexperiment Grubenwasser aus alten Bergwerken, das mit Sulfat und Eisen belastet war. Dabei konnten die Expert:innen zeigen, dass Moorboden die Eisen- und Sulfatbelastung von Grubenwasser um über 80 Prozent vermindern kann.
Sulfat und Eisenverbindungen sowie ein saurer pH-Wert sind Faktoren, die Grubenwasser zu einer Belastung für die Umwelt machen. Verfahren zur Behandlung von saurem Grubenwasser sind dabei oft kostspielig und schwierig umzusetzen. Die stark belastete ehemalige Bergbaulandschaft in der Lausitz ist ein Beispiel für die Grenzen von Sanierungsmethoden. Dort finden sich hohe Konzentrationen von Eisen und Sulfat in Seen, Grundwasser und Flüssen, wie der Spree. Punktuelle Behandlungen konnten die Wasserqualität bisher nicht verbessern.
Wie Moorboden Sulfat und Eisen entfernen könnte
Naturbasierte Methoden, dieses Wasser zu reinigen, sind bisher wenig erforscht. Die Wiedervernässung von Mooren könnte eine effektive Maßnahme sein. „Unter sauerstofffreien Bedingungen – wie sie im wassergesättigten Moorböden vorherrschen – wird im Idealfall wieder Pyrit gebildet und gleichzeitig Eisen und Schwefel entfernt“, erläutert Lydia Roesel von der HU-Berlin, die Erstautorin der Studie. „Bisher war jedoch nicht klar, inwieweit der zersetzte Torf aus den oberen Bodenschichten trockengelegter Moorgebiete geeignet ist.“
Weltkarte zeigt Hotspots der Kohlenstoffspeicher auf der Welt
Die Forscher:innen simulierten im Laborexperiment daher die Wiedervernässung von Moorland mit saurem Grubenwasser. Der anfänglich saure pH-Wert von 4 stieg dabei auf 6 an (7 gilt als neutral). Die hohen Konzentrationen von Eisen (mehr als 250 Milligramm pro Liter) und Sulfat (über 770 Milligramm pro Liter) sanken im Durchschnitt um 87 beziehungsweise um 78 Prozent.
„Die Ergebnisse implizieren, dass der mikrobielle Abbau von Sulfat und eine anschließende Ausfällung von Eisensulfiden der wichtigste Mechanismus bei der Reduzierung der Verschmutzungen war“, erläutert Dominik Zak, Gastforscher am IGB und Wissenschaftler an der dänischen Universität von Aarhus.
Moore könnten Sulfatbelastung in der Spree drastisch senken
Die Wiedervernässung von Mooren wäre damit eine wirksame Maßnahme zur Verringerung der Verschmutzung durch saures Grubenwasser. Für den stark belasteten untersuchten Abschnitt der Spree berechneten die Forscher:innen, dass eine Verringerung der Sulfatbelastung des Flusses um etwa 20 Prozent (36.827 Tonnen pro Jahr) eintreten wird, wenn alle Moore im Teileinzugsgebiet wieder vernässt werden. Das wären 6067 Hektar und entspräche 6,7 Prozent der Gesamtfläche.
Die Forschenden betonen jedoch, dass die Laborversuche nicht ohne Weiteres auf großskalige Freilandbedingungen übertragen werden können. „Zukünftig muss untersucht werden, ob der Schadstoffabbau in zersetzten Torfschichten aufgrund von Versauerung oder dem Mangel an bioverfügbarem Kohlenstoff – oder beidem – im Laufe der Zeit abnimmt und wie sich die Wiedervernässung mit saurem Grubenwasser langfristig auf die Wiederherstellung der wichtigen weiteren Funktionen von Mooren auswirkt“, sagt Zak.
