Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van...

66
Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op voormalige landbouwgrond in veenweidegebieden Eindrapport van het project ‘Omhoog met het Veen’ Opdrachtgever: Landschap Noord-Holland / Provincie Noord-Holland • Projectnummer: 17.055 • Rapportnummer: RP-17.055.17.99 • Auteurs: Bas van de Riet, Eva van den Elzen, Niels Hogeweg, Fons Smolders & Leon Lamers • Datum: 8 augustus 2018

Transcript of Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van...

Page 1: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op voormalige

landbouwgrond in veenweidegebieden

Eindrapport van het project ‘Omhoog met het Veen’

Opdrachtgever: Landschap Noord-Holland / Provincie Noord-Holland

• Projectnummer: 17.055 • Rapportnummer: RP-17.055.17.99

• Auteurs: Bas van de Riet, Eva van den Elzen, Niels Hogeweg, Fons Smolders & Leon Lamers

• Datum: 8 augustus 2018

Page 2: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Omhoog met het Veen Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op voormalige landbouwgrond in veenweidegebieden

Bas van de Riet Eva van den Elzen Niels Hogeweg Fons Smolders Leon Lamers

Page 3: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Omhoog met het Veen Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op voormalige landbouwgrond in veenweidegebieden

Dit rapport is een gezamenlijke uitgave van Onderzoekcentrum B-WARE, Landschap Noord-Holland en Radboud Universiteit. Niets uit dit rapport mag worden gereproduceerd, opnieuw vastgelegd, vermenigvuldigd of uitgegeven door middel van druk, fotokopie, microfilm, langs elektronische of elektromagnetische weg of op welke andere wijze dan ook zonder schriftelijke toestemming van de auteurs.

Titel rapport: Omhoog met het Veen. Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op voormalige landbouwgrond in veenweidegebieden Opdrachtgever: Landschap Noord-Holland /Provincie Noord-Holland Rapportnummer: RP.17.055 Foto’s en afbeeldingen: Bas van de Riet, tenzij anders aangegeven

Informatie:

Bezoekadres

B-WARE Research Centre Radboud Universiteit Nijmegen Toernooiveld 1 6525 ED Nijmegen Tel: 024-3652816 [email protected] Postadres

B-WARE Research Centre Radboud Universiteit Nijmegen Postbus 6558 6503 GB Nijmegen

© B-WARE Research Centre, Nijmegen, 2018.

Page 4: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Inhoudsopgave

Voorwoord ……………………………………………………………………………………………………………………….. 5

Dankwoord ………………………………………………………………………………………………………………………. 6

Samenvatting …………………………………………………………………………………………………………………… 7

Summary ………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1. Inleiding …………………………………………………………………………………………………………………..… 11

1.1 Korte schets van de veenweideproblematiek ……………………………………………..……………..11

1.2 Negatieve gevolgen van bodemdaling ………………………………………………………..……………….13

1.3 Omhoog met het Veen: herstel van ecosysteemdiensten op voormalige

landbouwgrond in de veenweidegebieden ……………………………………………..…………… 14

2. Inrichting & beheer …………………………………………………………………………………….………..… 17

2.1 Korte gebiedsbeschrijving ………………………………………………………………………………..……….. 17

2.2 Inrichtingsmaatregelen …………………………………………………………………………………….…………. 17

2.3 Beheerwerkzaamheden …………………………………………………………………………………………….. 22

3. Vegetatieontwikkeling ………………………………………………………………………………………….. 27

3.1 Impressie van de veenmosontwikkeling in de periode 2013-2017 ……………………………. 27

3.2 Vegetatieontwikkeling & biodiversiteit …………………………………………………………………….. 31

3.3 Toepassing van BeadaMoss voor veenmosontwikkeling …………………………………………….. 33

4. Water- en bodemchemie in relatie tot veenmosontwikkeling ……………....….. 37

4.1 Effecten van droogte op veenmosontwikkeling …………………………………………………………. 38

4.2 Effecten van bicarbonaat op veenmosontwikkeling .…………………………………………………. 40

4.3 Effecten van nutriënten op veenmosontwikkeling ……………….……………………………………. 43

5. Broeikasgasemissies & koolstofbalans …………………………………………………….………….. 53

6. Conclusies & aanbevelingen….……………………………………………………………………………….. 55

6.1 Conclusie: succesvolle veenvorming via veenmosontwikkeling in veenweiden …………. 55

6.2 Sleutelfactoren voor succesvolle veenmosontwikkeling op voormalige

landbouwgrond in veenweiden ……………………………………………………………………………… 55

6.3 Veenvorming in het Ilperveld en in andere veenweidegebieden: naar een

bestendige toekomst? ……………………………………………………………………………………………. 57

Literatuur …………………………………………………………………………………………………………………………… 59

Bijlagen ………………………………………………………………………………………………………………………………. 63

Page 5: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

Woord vooraf

Het Ilperveld is een natuurgebied van 1000 ha, net ten noorden van Amsterdam. Samen met de omliggende waterrijke veenweide vormt het Natura2000-gebied Ilperveld, Varkensland, Oostzaan & Twikse. Het gebied is van internationale betekenis, onder meer vanwege het voorkomen van Noordse woelmuis, moerasheide en een naar verhouding groot oppervlak aan veenmosrietland. Tot midden jaren ’70 van de vorige eeuw zijn in het Ilperveld echter ook tientallen plekken gebruikt om huishoudelijk vuil en industrieel en chemisch afval te storten. Door ernstige chemische vervuiling was sanering noodzakelijk. Tijdens het project Ilperveld Integraal (2003-2014) zijn deze vuilstorten, met een gezamenlijk oppervlak van 45 ha, allemaal gesaneerd. Daarbij was het echter onvermijdelijk dat moerasnatuur, waaronder veenmosrijke vegetaties, verloren ging en vervuilde watergangen werden gedempt. Wettelijk gezien was men verplicht om het waterbergend vermogen en de verdwenen natuur elders te compenseren.

In dezelfde periode groeide de aandacht voor een ander groot probleem in veengebieden: bodemdaling. Het BSIK-project Waarheen met het Veen? (2005-2009) schetste lange-termijnontwikkelingen op basis van een integrale benadering, waarbij waterbeheer, ruimtegebruik en milieu en klimaat in onderlinge samenhang werden beschouwd. Op praktijkschaal werd vooral de focus gelegd op onderzoek naar onderwaterdrainage, waarbij bodemdaling mogelijk wordt geremd, maar niet wordt gestopt. Helaas was het binnen dit project geen locatie beschikbaar om op veldschaal onderzoek te doen aan een moerasscenario, waarbij bodemdaling daadwerkelijk wordt gestopt, of zelfs nieuw veen wordt gevormd.

In Noord-Holland, waar in de veenweideregio Laag Holland structurele financiële tekorten zijn voor beheer van de veenweiden, werden in 2011 verkenningen uitgevoerd naar toekomstscenario’s voor het veenweidegebied, waarbij criteria als klimaatbestendigheid, tegengaan bodemdaling en behoud van het veenpakket zwaar werden meegewogen. Dit versterkte de vraag naar een praktijkproef, waarin het maximaal tegengaan van bodemdaling en actief herstel van veengroei zou worden onderbouwd.

Landschap Noord-Holland zag in 2012 de kans om bovenstaande ontwikkelingen samen te laten komen in één plan. Met enerzijds het compensatieplan voor Ilperveld Integraal, waarin een duidelijke taak lag om veenmos-gedomineerde natuur te ontwikkelen, en anderzijds de groeiende kennisbehoefte om een transitie te bewerkstelligen naar echt duurzaam behoud van veen, werd in het Ilperveld een kleine polder van 8 ha beschikbaar gesteld voor een pratijkproef. Geïnspireerd geraakt door de paludicultuurprojecten met Sphagnum farming in het Hankhausermoor (Duitsland) en het enthousiasme van de onderzoekers van de Ernst Moritz Universität in Greifswald werd ervoor gekozen om een plan uit te werken waarbij veenmosteelt de basis werd voor natuurontwikkeling.

Provincie Noord-Holland stelde de financiële middelen beschikbaar en samen met de afdeling Aquatische Ecologie & Milieubiologie van de Radboud Universiteit en Onderzoekcentrum B-WARE werd in 2013 het project ‘Omhoog met het Veen’ gestart. Het project heeft als hoofddoel om te onderzoeken hoe een veenvormende vegetatie hersteld kan worden op een voormalige landbouwgrond in een onderbemaling. De focus ligt daarbij op: (1) het stoppen van bodemdaling en het stimuleren van veengroei door een veenvormende vegetatie; (2) het herstellen van ecosysteemfuncties van de veenbodem; en (3) het herstellen van karakteristieke laagveennatuur.

In dit rapport beschrijven we de inrichting van de locatie en de resultaten van de eerste vier jaar onderzoek (2013-2017) naar de vraag hoe op voormalige landbouwgrond in het veenweidegebied kan worden omgevormd naar een nieuw veenvormend ecosysteem.

Page 6: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

Dankwoord

De persoonlijke bijdrage van verschillende personen is van groot belang geweest bij de inrichting, de uitvoering van het onderzoek en het beheer van de onderzoekslocatie: Jelle Abma, Onno Steendam, Jaco Diemeer, Rene Pannekeet, Henk Baars, Nico en Jolanda Dekker en de vrijwilligers van het bezoekercentrum Ilperveld. De volgende collega-onderzoekers willen we bedanken voor het delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen Geurts, Gijs van Dijk, Adam Koks, Ralph Temmink, Merit van den Berg, Greta Gaudig, Sabine Wichmann, Matthias Krebs en Hans Joosten. We willen Chaja Hogeweg – Animated Filmmaker en Jelka Hogeweg bedanken voor de creatieve manier waarop zij hebben bijgedragen om het belang van het behoud van veengebieden aan een breder publiek duidelijk te maken. Tot slot willen we Provincie Noord-Holland bedanken voor de financiële bijdrage waarmee dit project kon worden gerealiseerd en de Nationale Postcodeloterij en de Van der Hucht - De Beukelaar Stichting voor de financiële bijdrage aan de informatievoorzieningen en de animatiefilm ‘Omhoog met het Veen – toekomst voor boeren en natuur’.

Page 7: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Samenvatting

In het Ilperveld (5 km ten noorden van Amsterdam) is de techniek van Sphagnum farming toegepast met als doel om ontwaterd veenweidegrasland om te vormen naar een veenvormend ecosysteem, waarbij bodemdaling wordt gestopt en ecosysteemdiensten zoals koolstofvastlegging, waterbuffering en -regulatie en biodiversiteit worden hersteld. De projectlocatie is een kleine polder (8 ha) in onderbemaling, welke al decennia lang in agrarisch gebruik is. De graslanden werden gebruikt voor het weiden van vleesvee en regelmatig bemest. De grondwaterstanden in de zomer zakten uit tot meer dan 80 centimeter onder maaiveld. Het hoofddoel van het project ‘Omhoog met het Veen’ was om een veenvormende veenmosvegetatie te ontwikkelen op voormalige landbouwgrond om daarmee de ecosysteemfuncties van ‘levende’ venen te herstellen. Dit project is uitgevoerd door verschillende partners, te weten de Radboud Universiteit, Onderzoekcentrum B-WARE en Landschap Noord-Holland. Het project werd gefinancierd door Provincie Noord-Holland.

Tijdens de inrichting van het gebied is de grasvegetatie verwijderd en de bodem oppervlakkig geplagd (ca. 10 cm). De grondwaterstand werd verhoogd tot enkele centimeters onder maaiveld en vervolgens werden op de geplagde delen stekjes aangebracht van veenmossen (geklepelde veenmosplanten). Deze werden verzameld op een nabij gelegen donorlocatie in het Ilperveld. Aangezien het oppervlaktewater in het Ilperveld nutriëntenrijk is en sterk gebufferd (hoge alkaliniteit) werd 2.5 ha aan wateropslag aangelegd om regenwater in op te vangen. Dit water werd gebruikt om de veenmospercelen van water te voorzien.

Projectresultaten

1. Gedurende 4 groeiseizoenen is de vegetatieontwikkeling gemonitord. De vegetatie liet een snelle vestiging zien van veenmosplanten (90% bedekking binnen twee jaar). Kenmerkende laagveenplanten, waaronder Ronde zonnedauw, Rietorchis, Gewone waternavel, Zompzegge en Watereppe, vestigden zich en lieten een geleidelijke toename zien in de tijd. Graslandsoorten en ruderalen en pioniers verdwenen langzaamaan uit de vegetatie. Pitrus, die voornamelijk kiemde vanuit zaden die werden aangevoerd met het de veenmosstekjes, kon weliswaar goed vestigen, maar regelmatig maaien en afvoeren (2-3x per jaar) bleek adequaat om de bedekking voldoende te laten afnemen om een dominatie van veenmos te ontwikkelen.

2. Al na 3,5 jaar na de start van het project heeft de veenmosvegetatie een 8-12 cm dikke laag van recent gevormd ‘witveen’ gevormd, die hoofdzakelijk bestaat uit onverteerde, lichtbruine resten van veenmosplanten. Deze nieuwe veenmoslaag dekt de onderliggende voedselrijke landbouwbodem af (de fossiele veenbodem), hersteld de hydrologische eigenschappen van de bodem (sponswerking) en daarmee ondersteund het de vestiging en ontwikkeling en typische laagveensoorten.

3. De broeikasgasemissies werden drastisch verminderd in vergelijking met gedraineerde veenweidegrasland in een nabijgelegen referentie. De transitie in landgebruik heeft de uitstoot gereduceerd met naar schatting 35 ton CO2-equivalenten ha-2 jaar-1. Na vernatten bleven de methaanconcentraties zeer laag.

Conclusies:

• Het project laat zien dat de techniek van Sphagnum farming geschikt is voor het herstel van een veenmos-gedomineerde vegetatie op voormalige landbouwgrond.

• De ontwikkeling van een veenmosvegetatie vanuit stekjes is snel (< 1 jaar) en herstelt verschillende ecosysteemfuncties: het vormt een geschikt biotoop voor karakteristieke laagveen soorten (vaatplanten en paddenstoelen), herstelt de hydrologie door de sponswerking en legt koolstof vast.

Page 8: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

• De belangrijkste sturende factor voor vestiging en groei van veenmossen was adequaat waterbeheer: de veenmossen zijn afhankelijk van vochtige tot natte condities. Het oppervlaktewater in het Ilperveld is sterk gebufferd (3,5 meq l-1) en daarom niet geschikt om de veenmospercelen mee te inunderen. Voor de watervoorziening is de veenmosvegetatie sterk afhankelijk van neerslag.

• Veenmossen zijn in staat om te ontwikkelen bovenop een voedselrijk, veraarde landbouwbodem wanneer deze wordt vernat. In tegenstelling tot onze verwachtingen zijn geen negatieve effecten waargenomen van nutrienten die werden gemobiliseerd na vernatting. Adequaat beheer (maaien en afvoeren) is echter belangrijk, omdat het de pitrusontwikkeling tegengaat en het helpt de veenmossen om de concurrentie met Pitrus na een aantal jaar te winnen.

• Het vernatten van de voormalige agrarische percelen zorgt voor een sterke reductie van broeikasgassen en leidt zelfs tot netto koolstofvastlegging. We verwachten dat na een aantal jaren overall een netto koolstofvastlegging, als verdergaande veenoxidatie sterk wordt geremd, en een dikke, veenvormende vegetatie, die hydrologisch meer robuust is, zich verder zal hebben ontwikkeld.

Page 9: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Summary In the Ilperveld Nature Reserve (5 km north of Amsterdam) we applied the technique of Sphagnum farming to halt land subsidence and restore ecosystem functions including carbon sequestration, water storage and biodiversity in drained, former agricultural peatlands. The project location is a small polder (8 ha) that has been in agricultural use for decades. The meadows were used for cattle grazing and regularly manured, and groundwater tables in summer were as low as 80 cm below soil surface. The main aim of the project ‘Omhoog met het veen’ (named ‘AddMireNL’ in English) was to develop a peat-forming Sphagnum vegetation on formerly agricultural peat soils and concomitantly restore mire (growing peatland) ecosystem functions. Partners involved are Radboud University, B-WARE Research Centre and Landschap Noord-Holland. The project was financed by Provincie Noord-Holland.

During site construction the grass vegetation and top 10 cm of the peat soil were removed. As surface water in the Ilperveld is nutrient-rich and alkaline, a 2.5 ha water buffer was constructed to retain rain water. This was applied to the Sphagnum fields during times of high evapotranspiration. The water level was raised and kept stable at a few centimeters below surface level. In September we collected Sphagnum from a nearby donor site, choppered it into fragments and applied it on the recently sod-cut fields.

Project results

1. During 4 growing seasons the vegetation development was monitored (fig.1). Over time the vegetation showed a fast establishment of Sphagnum of 90% within the first two years. Fen species, including Drosera rotundifolia, Dactylorhiza majalis, Hydrocotyle vulgaris, Carex canescens and Peucedanum palustre, showed a steady increase over time, and grassland and pioneer species disappeared from the vegetation. Soft rush (Juncus effusus) germinated mostly from seeds that were present in the Sphagnum fragments applied. This species was abundantly present, but did not become dominant. Regular mowing and hay removal (2-3 times per year) appeared to be adequate to sufficiently decrease its cover.

2. Already after 3.5 years the Sphagnum vegetation created a thick (8-12 cm) new layer of recently formed ‘white peat’, consisting of largely undecomposed light brown peat mosses (fig. 2). It covered the former agricultural soil (nutrient-enriched fossil peat), restored the hydrological properties and thereby supported the establishment of typical fen species.

3. Greenhouse gas emissions were drastically reduced compared to drained peat grassland nearby representing the original, agricultural situation. The change in land use reduced by circa 35 ton CO2-equivalents ha-2 year-1. After rewetting, methane emissions remained very low.

Conclusions

• Our project shows that the technique of Sphagnum farming is suitable for the restoration of a Sphagnum-dominated vegetation on former agricultural peatlands.

• The development of Sphagnum cover from plant fragments is fast (< 1 year) and restores several ecosystem functions: it harbors characteristic fen species, restores peatland hydrology by acting as a sponge, and sequesters carbon.

• Key factor for Sphagnum establishment and growth is appropriate water management: Sphagnum depends on moist conditions. The surface water in the Ilperveld Nature Reserve is alkaline (3.5 meq l-1) and therefore not suitable for inundating the Sphagnum fields. For its water supply the Sphagnum vegetation strongly depends on precipitation.

• Sphagnum is able to develop on nutrient-rich, decomposed, rewetted peat soil. In contrast to our expectations, we did not find negative effects of nutrients mobilized due to

Page 10: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

rewetting. Adequate management (mowing) is, however, important as it prevents Soft rush dominance and makes Sphagnum able to outcompete this species after a few years.

• Rewetting former agricultural peat meadows strongly reduces the emission of greenhouse gasses, even to levels showing net sequestration. We expect overall net carbon sequestration after a few additional years, as further peat oxidation will strongly be hampered and a thick peat forming vegetation, which is hydrologically more stable, will have developed.

Figure 1: Vegetation development in Omhoog met het Veen/AddmireNL.

Figure 2: After 3.5 years the Sphagnum vegetation created a thick layer (8-12 cm) of recently formed ‘white peat’, consisting of largely undecomposed light brown peat mosses. It covers the former agricultural soil (nutrient-rich fossil peat), restores the hydrological properties and supports the establishment of typical fen species. Pictures by Bas van de Riet.

Page 11: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

1. Inleiding

1.1 Korte schets van de veenweideproblematiek Het areaal aan veenweiden in Nederland bedraagt zo’n 270.000 ha. Het overgrote deel daarvan is in landbouwkundig gebruik. In de veenweidegebieden, in Noord- en West-Nederland bij elkaar ruim 220.000 ha, bestaat het landgebruik voornamelijk uit productiegraslanden voor de grondgebonden melkveehouderij (fig. 1.1) (De Vries, 2004). In de provincie Noord-Holland ligt naar schatting 50.000 ha veenweide in de regio’s Laag Holland en het Groene Hart. Het veen in deze gebieden wordt ontwaterd, waardoor zuurstof in de bodem dringt en het organisch materiaal (het veen) wordt afgebroken en als CO2 naar de atmosfeer verdwijnt. Het gevolg is dat de bodem daalt.

Figuur 1.1: Een groot deel van de veengebieden in Nederland is in intensief agrarisch gebruik voor de grondgebonden melkveehouderij. Het veen wordt ontwaterd en daardoor daalt de veenbodem. Foto: greenbusinessclub.

De snelheid van de bodemdaling is vooral afhankelijk van de ontwateringsdiepte en het type veen (Van den Akker et al., 2008; Kwakernaak et al., 2010, Schothorst, 1977). In de Hollandse veenweidegebieden, die in gebruik zijn van de intensieve melkveehouderij, worden de veenweidegraslanden 60 centimeter drooggelegd. Dat resulteert in een maaivelddaling van ongeveer 1 centimeter per jaar in veenbodems (Van de Akker et al., 2008). Sinds de start van de ontginningen (1000 jaar geleden) zijn de veengebieden gedaald van enkele meters boven zeeniveau tot enkele meters beneden zeeniveau (fig. 1.2).

Als gevolg van de ontwatering van de veenbodem is een vicieuze cirkel ontstaan van voortdurende bodemdaling en peilaanpassing (figuur 1.3). Om het agrarisch gebruik te kunnen blijven faciliteren en dezelfde drooglegging te behouden zijn met een zekere regelmaat peilaanpassingen noodzakelijk. Als gevolg daarvan oxideert weer meer veen en zakt het maaiveld weer verder. Bovendien is de verwachting dat als gevolg van klimaatsverandering (drogere zomers en hogere temperaturen) de snelheid van de bodemdaling in de toekomst met tot bijna 70% zal kunnen toenemen (Jansen et al., 2007). Zonder aanpassingen aan het huidige waterbeheer zal bodemdaling blijven voortduren totdat het veen verdwenen is en de minerale bodem is bereikt.

Page 12: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Figuur 1.2: De geschiedenis van de ontwatering van veengebieden sinds de Middeleeuwen. Vernieuwingen in de toegepaste ontwateringstechniek heeft de snelheid van de bodemdaling bepaald. Het oorspronkelijke veenlandschap is gedaald van enkele meters boven zeeniveau tot veenweidepolders enkele meters beneden zeeniveau. Bron: PBL (2015), bewerkt naar HHNK (2012) en Van de Ven (1993).

Figuur 1.3: In veenweidegebieden leidt ontwatering van veenbodems tot een complex van problemen. De vicieuze cirkel van ontwatering, veenoxidatie, bodemdaling en peilaanpassing staat geïllustreerd met de rode pijlen (Van de Riet et al., 2014). Bewerkt naar Wetterskip Fryslân (2011).

Page 13: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

1.2 Negatieve gevolgen van bodemdaling

In veenweidegebieden heeft ontwatering en de daaruit volgende bodemdaling grote economische gevolgen, door schade aan (ondergrondse) infrastructuur en bebouwing, toename van verzilting en toenemende kosten van het waterbeheer. Hierover zijn de afgelopen jaren verschillende scenariostudies en doorrekeningen gedaan (zie PBL, 2016; PBL, 2015; Wetterskip Fryslân, 2011; Provincie Noord-Holland, 2011).

Een ander belangrijk gevolg van bodemdaling is het toegenomen risico op en bij overstromingen. Het landoppervlak in veengebieden daalt met gemiddeld ongeveer een centimeter per jaar (Van den Akker et al., 2008). Zonder beperkende maatregelen betekent dit dat in 2050 veenpolders gemiddeld zo’n 50 centimeter dieper onder zeeniveau liggen dan aan het begin van deze eeuw (fig. 1.4a). Het overstromingsrisico wordt echter vergroot doordat tegelijkertijd ook de zeespiegel stijgt. In de KNMI’14-scenario’s (KNMI, 2015) wordt gerekend op een zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust tot 40 cm in 2050 in vergelijking met de periode 1981-2000 (en tot 100 cm stijging in 2100) (fig. 1.4b). Opgeteld is deze zogenoemde ‘relatieve zeespiegelstijging’ in 2050 ongeveer 90 centimeter. De som van de verwachte bodemdaling en de verwachte zeespiegelstijging onderstreept de urgentie om maatregelen te nemen die bodemdaling beperken.

Figuur 1.4: Zeespiegelstijging en bodemdaling leiden samen tot steeds grotere problemen in de toekomst. a. De verwachte bodemdaling in de periode 2002-2050 zonder beperkende maatregelen. b. Zeespiegel aan de Nederlandse kust zoals gemeten (blauwe lijn) en voorspelt volgens de KNMI-scenario’s. Bron: Deltares en KNMI.

Verder stoten de Nederlandse veenweidegebieden als gevolg van veenoxidatie 4,7 Mt CO2-equivalenten per jaar uit (Kwakernaak et al., 2010). De emissie van één hectare veenweidegrasland (100 bij 100 meter, 60 cm drooglegging) ligt in de ordegrootte van 25 ton CO2 per hectare per jaar. Dat komt overeen met de CO2-uitstoot van een personenauto (106 g km-1; CBS et al., 2017) die meer dan vijf rondjes rond de evenaar rijdt. De CO2-uitstoot uit veenoxidatie is tevens meer dan 23% van de totale jaarlijkse uitstoot van de Nederlandse landbouwsector, terwijl veenweiden minder dan 10% van de oppervlakte landbouwbodems uitmaken (Van de Riet et al., 2014). Met andere woorden, op een relatief klein oppervlak valt voor klimaatdoelen relatief grote winst te behalen.

Page 14: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

Bodemdaling heeft ook negatieve effecten op natuur. Veenpolders met een agrarische functie worden over het algemeen veel dieper ontwaterd dan de natuurgebieden. Door verschillen in bodemdalingssnelheid komen de natte gebieden op den duur als eilanden te liggen in een steeds dieper dalend agrarisch landschap. De hoogteverschillen zullen in de toekomst alleen maar toenemen. Op landschapsschaal leidt deze ongelijkmatige bodemdaling tot wegzijging van water uit natte natuurgebieden naar lagergelegen landbouwgebieden. Dit veroorzaakt schade aan natuur door verdroging en/of de noodzaak voor het inlaten van meer boezemwater dat doorgaans van slechtere kwaliteit is en kan leiden tot directe en interne eutrofiëring (Michielsen et al., 2007; Smolders et al., 2006).

Ook leidt veenbodemdaling tot eutrofiëring en vertroebeling van het water. Bij de afbraakprocessen in veenbodems komen namelijk voedingsstoffen vrij (onder andere ammonium en fosfaat), die kunnen uitspoelen naar de waterlaag. Bij een conventionele drooglegging in veenweide mineraliseert jaarlijks naar schatting 180-280 kg stikstof (N) per hectare en 8-12 kg fosfor (P) per hectare (Van den Eertwegh & Van Beek, 2004). Dit zijn hoeveelheden in dezelfde ordegrootte als met bemesting in de melkveehouderij wordt opgebracht op grasland. Naast de mobilisatie van voedingsstoffen leidt de veenafbraak ook tot de vorming van bagger en zeer fijn slib dat gemakkelijk opwervelt (Michielsen et al., 2007).

1.3 Omhoog met het Veen: herstel van ecosysteemdiensten op voormalige landbouwgrond in de veenweidegebieden Om bodemdaling tegen te gaan en het veen te behouden, is vernatting van de veenbodem noodzakelijk. Door de waterstand te verhogen tot aan maaiveld wordt bodemdaling zoveel mogelijk stopgezet en door de ontwikkeling van een veenvormende moerasvegetatie is zelfs koolstofvastlegging weer mogelijk. De moerasnatuur die hiermee ontwikkeld wordt kan nieuw leefgebied zijn voor bijzondere plant- en diersoorten die kenmerkend zijn voor het laagveengebied.

Een belangrijk knelpunt in de omvorming van landbouwgrond naar veenvormende natuur is het voormalig agrarisch gebruik. Langdurige ontwatering heeft de structuur van de veenbodem irreversibel doen verdrogen (de bodem is ‘veraard’) en door jarenlange bemesting is de bodem sterk verrijkt met voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor. Voor natuurontwikkeling op landbouwgrond is het daarom gebruikelijk om deze veraarde en vermeste bodemlaag te verwijderen, om daarmee juiste condities te scheppen voor de ontwikkeling van soortenrijke nieuwe natuur. Het verwijderen van de bovenlaag heeft echter belangrijke nadelen. Naast de relatief hoge kosten, naar schatting zo’n 5.000 tot 10.000 euro per hectare, is specifiek in veengebieden het verwijderen van de bovenlaag onwenselijk vanuit het oogpunt van veenbehoud en CO2-uitstoot. Dit geldt zeker voor laaggelegen plekken, zoals veenpolders, vanwege het toenemend risico op overstroming.

Doelstelling en onder onderzoeksvragen

Om in bovenstaande kennisbehoefte te voorzien is Landschap Noord-Holland samen met de afdeling Aquatische Ecologie & Milieubiologie van de Radboud Universiteit en Onderzoekcentrum B-ware het project Omhoog met het Veen gestart in het Ilperveld, ten noorden van Amsterdam.

Het project heeft als hoofddoel om te onderzoeken hoe een veenvormende vegetatie hersteld kan worden op een voormalige landbouwgrond in een onderbemaling in het veenweidegebied. De focus ligt daarbij op: (1) het stimuleren van veengroei door een veenvormende vegetatie; (2) het herstellen van ecosysteemfuncties van de veenbodem; en (3) het herstellen van karakteristieke laagveennatuur.

De onderzoeksvragen onderzocht in dit project zijn de volgende:

Page 15: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

• Zijn veenmosrijke laagveenvegetaties te ontwikkelen op voormalige landbouwgrond? Is de hoge beschikbaarheid aan voedingsstoffen in de toplaag van de bodem een knelpunt bij de omvorming?

• Welke inrichtings- en beheermaatregelen zijn effectief bij het ontwikkelen van een veenvormende veenmosvegetatie?

• Welke bodemchemische processen zijn sturend voor het herstel van ecosysteemdiensten, zoals koolstofvastlegging en biodiversiteit?

• Wat is het effect van veenvernatting op de waterkwaliteit?

• Wat is het effect van veenvernatting op de koolstofbalans en de broeikasgasemissies?

Wij hopen dat de onderzoeksresultaten en de ervaringen met de praktijkproeven zullen bijdragen aan een duurzaam behoud van de veengebieden in Nederland, en in Laag Holland in het bijzonder.

Page 16: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Page 17: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

2. Inrichting & beheer

2.1 Korte gebiedsbeschrijving De onderzoekspolder ‘Omhoog met het Veen’ (N 52 26.402, O 4 56.688; 8.5 ha) ligt in natuurgebied het Ilperveld. Tot en met 2013 zijn de percelen in landbouwkundig gebruik geweest, wat wil zeggen dat de graslanden regelmatig zijn bemest (met o.a. drijfmest) en er vleesvee werd geweid. In de kleine polder werd het slootpeil lager gehouden dan in de omliggende percelen. De grondwaterstand zakte daardoor in de zomer uit tot ca. 1 meter onder maaiveld en de bodemdaling is hierdoor veel sneller verlopen dan in de omgeving (fig. 2.1). De maaiveldhoogte ligt tussen de 175 en 190 cm beneden NAP, terwijl het omliggende boezempeil staat ingesteld op 153 cm – NAP (situatie zomer 2013). Door onderbemaling en de extra veenoxidatie die dat tot gevolg heeft gehad zijn de percelen gemiddeld 30 cm beneden de omringende boezem komen te liggen.

De bodem bestaat uit een ca. 4 meter dikke veenlaag met af en toe inmenging van (venige) kleilaagjes. Aan het oppervlak is de bodem sterk veraard tot op een diepte van ca. 40 cm. De diepere bodemlagen bestaan uit veenmosveen en zeggenrijk veenmosveen. Deze meters dikke veenlagen zijn gevormd bovenop een minerale ondergrond van (zandige) klei met daarin fossiele resten van Riet. Vóór de periode van veenvorming, zo’n 7000 jaar geleden, was dit gebied onderdeel van een uitgestrekte lagune met kwelders en wadplaten.

In de zomer van 2013 werden maatregelen genomen om verdere bodemdaling te stoppen. De onderbemaling werd ingericht voor de ontwikkeling van rietmoerassen en veenmos-gedomineerde moerasnatuur, zoals veenmosrietland. Dit komt voort uit het natuurcompensatieplan dat opgesteld is om de natuurwaarden die eerder verloren zijn gegaan bij de uitvoering van grootschalige saneringswerkzaamheden elders in het Ilperveld, te compenseren.

2.2 Inrichtingsmaatregelen In de zomer van 2013 zijn een aantal werkzaamheden uitgevoerd om de polder geschikt te maken voor het ontwikkelen van veenmosvegetaties, die hieronder beschreven worden.

Compartimentering

Binnen de onderbemaling zijn twee compartimenten met een eigen waterstand gerealiseerd: een watercompartiment om regenwater op te sparen en een compartiment waarin zogenoemde veenmosakkers zijn aangelegd (fig. 2.1, onderste paneel). Daarvoor is een peilscheidingsdijk gerealiseerd tussen de beide compartimenten en is de kade rondom versterkt en verhoogd waar nodig.

Het watercompartiment heeft een flexibel peil (153/203 cm – NAP). In het veenmoscompartiment is de waterstand verhoogd tot ca. 176 cm – NAP. De waterstand in de sloten rondom de veenmosakkers wordt zo stabiel mogelijk gehouden op enkele centimeters onder maaiveld. In het geval dat het waterpeil zakt, wordt water uit het watercompartiment ingelaten met een elektrische VOPO-pomp (fig. 2.1, blauwe pijl), die geplaatst is op het peilscheidingsschot tussen beide compartimenten. Een tweede pomp is geplaatst aan de oostzijde van de polder, om een eventueel teveel aan water uit te slaan naar een hoogwatersloot die in verbinding staat met de Waterlandse boezem (groene pijl).

In tijden van extreme droogte kan via een duiker met regelbare spil het watercompartiment worden bijgevuld met boezemwater (fig. 2.1, rode pijl). De instroom is onder vrij verval. Deze duiker is geplaatst aan de uiterste westzijde van de onderbemaling.

Page 18: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figuur 2.1: De onderbemaling naast het bezoekerscentrum Ilperveld: op de luchtfoto vóór inrichting (boven) is het landbouwkundig gebruik te zien; op de hoogtekaart (midden) is duidelijk te zien dat de veenbodem ca. 30 cm beneden het boezempeil is gezakt (situatie vóór inrichting); op de luchtfoto na inrichting (onder) zijn links het watercompartiment (blauw) en in het centrale deel de vier veenmosakkers zichtbaar (groen). © Microsoft Bing Maps/AHN2/Google Earth.

Figuur 2.1: De onderbemaling naast het bezoekerscentrum Ilperveld: op de luchtfoto vóór inrichting (boven) is het landbouwkundig gebruik te zien; op de hoogtekaart (midden) is duidelijk te zien dat de veenbodem ca. 30 cm beneden het boezempeil is gezakt (situatie vóór inrichting); op de luchtfoto na inrichting (onder) zijn links het watercompartiment en in het centrale deel de vier veenmosakkers zichtbaar. © Microsoft Bing Maps/AHN/Google Earth.

Page 19: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

Verwijderen graszode en ondiep plaggen

In de zomer van 2013 zijn de graslandpercelen oppervlakkig geplagd (fig. 2.2). Daarbij is de grasmat met wortellaag verwijderd en de bovenste bodemlaag (in totaal ca. 10 cm). Een deel van de meest veraarde (irreversibel verdroogde) veengrond is zo afgevoerd. Ook zijn op deze manier meststoffen, die in de bodem geaccumuleerd zijn door het jarenlange agrarisch gebruik en de oxidatie van het veen, deels verwijderd. Het gehele project is uitgevoerd met een gesloten grondbalans. De vrijgekomen grond is gebruikt ter versteviging van de kade en aanleg van de peilscheidingsdijk.

De plagwerkzaamheden op de graslandpercelen zijn heel accuraat uitgevoerd. Dat wil zeggen dat alle percelen zo vlak mogelijk zijn opgeleverd en alle dezelfde maaiveldhoogte hebben. Dit is een heel belangrijk aspect bij de inrichting, omdat in het veenmoscompartiment één en hetzelfde waterpeil wordt ingesteld en de veenmossen op de akkers een grondwaterstand van slechts enkele centimeters onder maaiveld eisen. Zowel inundatie met te hard oppervlaktewater, als verdroging als gevolg van een te diepe (grond)waterstand beperken de vestiging en ontwikkeling van een productieve veenmosvegetatie.

Bij bepalen van de optimale afplagdiepte is een afweging gemaakt tussen het behouden van de fossiele veenbodem en de noodzaak om zeer vlakke veenmospercelen te realiseren. In de praktijk betekende dit dat sommige delen langs de rand van de oorspronkelijke graslandpercelen dieper lagen dan de afwerkhoogte. Hier is eenvoudigweg gekozen de bodem ondiep water te creëren.

Figuur 2.2: a. Polder Omhoog met het Veen is een onderbemaling die tot maart 2013 in agrarisch gebruik is geweest; het was een veenweidegrasland dat werd bemest en de grondwaterstand kon diep uitzakken in de zomer. b. In de zomer van 2013 zijn de graslanden oppervlakkig geplagd (ca. 10 cm), de greppels zijn verdiept en watervoerend gemaakt en het waterpeil in de gehele onderbemaling is verhoogd naar enkele centimeters onder maaiveld.

Page 20: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

Introductie van veenmossen

Na afronding van de plagwerkzaamheden zijn in september/oktober 2013 veenmossen geïntroduceerd van waaruit vlakdekkend een veenmosvegetatie zich moest ontwikkelen. Hiervoor zijn twee methoden uitgetest: (1) introductie van veenmosstekjes gemaakt uit verhakselde veenmosplanten, en (2) BeadaMoss® veenmosparels, een nieuw product uit het Verenigd Koninkrijk dat bestaat uit steriel opgekweekte veenmosfragmenten die omhuld worden door een gel.

Methode 1: Veenmosstekjes

De gebruikte veenmosstekjes zijn verzameld op een geschikte donorlocatie in het Ilperveld (N 52 27.208, O 4 55.096). De vegetatie bestaat hier praktisch uit een monocultuur van veenmossen in de ondergroei van een rietland. Het betreft een mix van Gewimperd veenmos (Sphagnum fimbriatum), Fraai veenmos (S. fallax) en Gewoon veenmos (S. palustre). Er komen slechts enkele andere plantensoorten voor, zoals Riet (Phragmites australis; dominant), Biezeknoppen (Juncus conglomeratus) en af en toe Pitrus (Juncus effusus).

Op de donorlocatie is met de hulp van vrijwilligers in totaal ca. 80 m3 veenmos verzameld. De veenmossen werden met de hand geplukt (fig. 2.3a) en getransporteerd in big bags. Met behulp van een klepelbak zijn de veenmossen in fragmenten verhakseld van 1-3 cm grootte (fig. 2bc). Om efficiënt te kunnen klepelen werden de verzamelde veenmossen op lange wiersen gelegd (fig. 2d). Vervolgens werden de veenmosstekken bijeen geschoven en terug in de big bags gedaan voor transport. In de big bags blijven de veenmosstekjes in ieder geval 1-2 weken levensvatbaar, is onze ervaring. De big bags zijn afgedekt en op een koele plek in de schaduw bewaard tot het materiaal kon worden uitgespreid over de veenmosakkers.

Figuur 2.3: a. Veenmos op de donorlocatie in het Ilperveld. De veenmosvegetatie is 15-30 cm dik en bestaat bijna alleen maar uit veenmos. Na het plukken bleek de veenmosvegetatie zich binnen één groeiseizoen hersteld te hebben. b. De veenmosstekjes zijn geproduceerd door de planten met een klepelmaaier te verhakselen. c. De klepelbak werd vlak boven de grond afgesteld, zodat de veenmossen (links) na klepelen verkleind waren tot fragmenten van enkele centimeters lang (rechts). Hierdoor zijn de veenmosstekjes gemakkelijk uit te spreiden in een dunne, vlakke laag op de geplagde veenmosakkers. d. Om de veenmossen te bewerken werd het materiaal op wiersen gelegd. Na het klepelen werd het bijeen geschoven en opnieuw in big bags gedaan voor transport naar de veenmosakkers.

Page 21: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

Figuur 2.4: De veenmosstekjes zijn met kruiwagens over de percelen verdeeld en met hooiharken uitgespreid. De veenmosstekken zijn vlakdekkend in een dunne laag van circa 2 cm dikte aangebracht op de geplagde bodem. Het waterpeil is verhoogd naar enkele centimeters onder maaiveld.

Methode 2: BeadaMoss® veenmosparels

In het Verenigd Koninkrijk worden door Micropropagation Services Ltd. (http://www.beadamoss.co.uk) veenmosparels (BeadaMoss®) geproduceerd (Fig. 2.5). Dit zijn kleine fragmenten van veenmosplanten, die omhuld worden door gel. Veenmosparels worden steriel opgekweekt uit donormateriaal. De parels zijn verkrijgbaar in verschillende soorten en kunnen worden geproduceerd in grote volumes. Ieder veenmosfragment, enkele millimeters groot, is in principe in staat om uit te groeien tot een nieuwe veenmosplant. De gel zou de kleine fragmenten beschermen tegen extreme weersomstandigheden, zoals droogte, en op die manier kunnen bijdragen aan een succesvolle vestiging.

De veenmosparels zijn ontwikkeld ten behoeve van grootschalige ecologische herstelprojecten in verdroogde en deels afgegraven (sprei)hoogvenen in het Peak District (U.K.). Net als in het project Omhoog met het Veen is het doel hier om veenmos-gedomineerde vegetaties te ontwikkelen op plekken met sterk gedegradeerde veenbodems.

In het Ilperveld zijn op de proeflocatie verschillende soorten toegepast: Gewoon veenmos (Sphagnum palustre). Gewimperd veenmos (S. fimbriatum), Fraai veenmos (S. fallax) en Haakveenmos (S. squarrosum) (fig. 2.6). Verschillende vlakken, met een totaal oppervlak van ruim 0,5 ha, zijn na het afplaggen begin oktober 2013 ‘ingezaaid’ met veenmosparels met een mix van de soorten in een dichtheid van 500 beads per vierkante meter. Op veenmosakker B perceel 2 is een systematische veldproef opgezet door de parels en veenmosstekken steeds wisselend aan weerszijden van de loopplank toe te passen. Net als bij de andere veenmosakkers is het oorspronkelijke grasland 5-10 cm afgeplagd. Daarbij zijn we ervan uitgegaan dat de standplaatscondities aan weerszijden van de middenplank vergelijkbaar zijn.

Page 22: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

Figuur 2.5: BeadaMoss®, in het Nederlands ‘veenmosparels’, zijn steriel opgekweekte veenmosfragmenten die worden omhuld door een gelparel (links). Ieder fragment kan in principe uitgroeien tot een nieuwe volwassen veenmosplant (rechts). Foto’s: BeadaMoss®/N. Wright.

Figuur 2.6: a. BeadaMoss® veenmosparels zijn verkrijgbaar voor verschillende soorten en worden per soort apart geleverd in emmers; b. In het veld zijn de veenmosparels eenvoudig met de hand te verspreiden. De gebruikte dichtheid is ca. 500 veenmosparels per m2.

2.3 Beheerwerkzaamheden De projectlocatie wordt beheerd door de beheereenheid Weidevogelgebieden (Eilandspolder, Alkmaardermeer en Ilperveld) van Landschap Noord-Holland. Het beheer valt uiteen in een drietal componenten: waterbeheer, maai-/begrazingsbeheer en onderhoudswerkzaamheden.

Waterbeheer

Page 23: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

Voor optimale groei van veenmossen is een constant hoge waterstand van belang (Robroek et al., 2009). In de veenmosakkers staat het grondwater idealiter enkele centimeters beneden maaiveld (-mv). Bij grondwaterstanden die langdurig dieper wegzakken dan 10 cm –mv is het zeer waarschijnlijk dat de veenmosvegetatie zich niet permanent kan vestigen en in ieder geval geremd wordt in de groei. Waterstanden boven maaiveld zijn echter ook ongewenst, omdat de kwaliteit van het oppervlaktewater in het Ilperveld grotendeels wordt bepaald door de kwaliteit van het boezemwater. Puur boezemwater is, met name vanwege de hoge hardheid, ongeschikt voor inundatie van de veenmosakkers.

De waterhuishouding is grotendeels geautomatiseerd met hulp van elektrische pompen, die uitgerust zijn met meetpennen waarmee de gewenste waterstand kan worden ingeregeld (±3 cm) (www.vopo.nl). In figuur 2.7 is de situatie weergeven bij het peilscheidingsschot tussen het watercompartiment en het compartiment met de veenmosakkers. Indien de meetpennen registreren dat de waterstand in het veenmoscompariment (rechts op de foto) te laag is, wordt met behulp van de VOPO-pomp water ingepompt vanuit het watercompartiment (links). Gedurende een deel van het groeiseizoen blijkt het voldoende om met een hevel de verdamping bij te houden, waardoor bespaard kan worden op de pompkosten. In perioden met hoge temperaturen en dito verdamping is het echter noodzakelijk om actief water in te pompen. De stand van de meetpennen is eenvoudig aan te passen. Dit is jaarlijks nodig vanwege het opzwellen en zetten van de veenbodem gedurende de seizoenen, of noodzakelijke aanpassing naarmate de veenmosvegetatie omhoog groeit.

Figuur 2.7: De pompinstallatie die de waterstand in het compartiment met de veenmosakkers reguleert. Links van het peilscheidingsschot (oranje) wordt water gebufferd in het watercompartiment. Indien de meetpennen in het veenmoscompartiment, rechts van het schot, een te lage waterstand registreren wordt actief water ingepompt. Passief inlaten van water met een hevel bleek voor een deel van het jaar voldoende om het water op peil te houden.

Page 24: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

Figuur 2.8: Om de veenmosakkers te kunnen voorzien van water dat van goede kwaliteit is, wordt neerslag zoveel als mogelijk gebufferd in het watercompartiment. a. In het winterseizoen wordt het neerslagoverschot opgevangen. b. Na het warme voorjaar van 2014 bleek de buffer niet afdoende. c. Het bleek dat vrij vroeg in het jaar het watercompartiment op was en moest worden gevuld met water uit de Waterlandse Boezem. Daarom wordt sinds 2015 gedurende het groeiseizoen de waterbuffer steeds in kleine beetjes aangevuld met boezemwater. Door mengen wordt gestreefd om zoveel mogelijk water te hebben van een redelijk goede kwaliteit.

Maai-/begrazingsbeheer

Voor een goede groei van de veenmossen is ook voldoende licht noodzakelijk en dominantie van hoge vaatplanten ongewenst. Met maaibeheer is de bedekking van vaatplanten goed te onderdrukken (Hoofdstuk 3; Gaudig et al., 2017). De eerste jaren blijkt een vrij intensief maaibeheer noodzakelijk, omdat de percelen ondiep zijn afgeplagd en enkele productieve graslandsoorten zich hebben weten te vestigen vanuit zaden of achtergebleven wortelstokken. Over de loop van de jaren zien we echter een uitbreiding van de veenmossen en een afname van graslandsoorten, waaronder Pitrus (Juncus effusus). De verwachting is dat de frequentie van namaaien na verloop van tijd kan worden verminderd door verdere verschraling en toegenomen dominantie van veenmossen.

In de eerste 4 jaar zijn de veenmosakkers drie tot vier maal per jaar gemaaid met een één-assige maaimachine (Köppel). Deze machine is licht van gewicht en voorzien van extra brede wielen (kooiwielen of dubbellucht), en daardoor is geen sprake van spoorvorming. Wel wordt de veenmosvegetatie compacter, maar de groei wordt daardoor nauwelijks beïnvloed omdat de groene levende delen van de plant intact blijven.

o In de voorzomer worden de veenmosakkers voor de eerste maal gemaaid, waarna het maaisel wordt afgevoerd (Veenmosakkers A en B na 15 juni, veenmosakkers C en D na 1 juli).

o Rond 15 augustus worden alle veenmosakkers nagemaaid; het maaisel blijft liggen.

Page 25: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

o Indien nodig worden de veenmosakkers na 15 oktober nog een derde maal nagemaaid. Het streven is om de percelen kort de winter in te laten gaan; een vierde maaibeurt bleek niet altijd nodig.

De dijk rondom de veenmosakkers en bij de hoogwatersloot wordt eveneens gemaaid en het maaisel wordt afgevoerd (na 15 juni, respectievelijk 1 juli). Verder worden delen van de kade, de moerasgedeelten en de peilscheidingsdijk begraasd door 25 schapen in de periode 1 mei – 15 juni. De veenmosakkers zelf worden niet begraasd.

Onderhoudswerkzaamheden

In de afgelopen 4 jaar zijn verschillende werkzaamheden uitgevoerd om de inrichting van de proeflocatie te verbeteren en te onderhouden:

o Het noordelijke perceel van veenmosakker A (perceel 1) bleek in het zomerseizoen vrij ver uit te drogen. De veenmosontwikkeling werd sterk geremd en daarom is in 2016 een extra greppel gefreesd, parallel aan de peilscheidingsdijk. Tevens fungeert deze greppel om stagnerend water af te voeren van het perceel.

o In het watercompartiment is de peilscheidingsdijk op de kopse kant onderhevig aan winderosie. Om verdere afkalving te voorkomen is in de zomer 2017 oeverbescherming aangebracht. Dit moet in 2018 op een aantal andere plekken ook worden uitgevoerd.

Page 26: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

Page 27: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

3. Vegetatieontwikkeling Begin oktober 2013 zijn de veenmosstekjes opgebracht op de geplagde percelen. Sindsdien is de vegetatieontwikkeling jaarlijks gemonitord met behulp van permanent gemarkeerde proefvlakken (1x1 m), waarbinnen zowel de soortensamenstelling als de abundantie van vaatplanten en mossen is vastgelegd volgens de methode van Braun-Blanquet (aangepast door Barkman, Doing & Segal). Binnen ieder permanent kwadraat zijn werd in het centrum (0,25 x 0,25 m) specifiek de ontwikkeling van de moslaag gemonitord. Daarnaast is ieder perceel vlakdekkend geïnventariseerd, waarbij alle vaatplanten zijn opgenomen volgens de schaal van Tansley.

In dit hoofdstuk wordt allereerst een algemene impressie gegeven van de veenmosontwikkeling in de afgelopen vier jaar. Vervolgens worden de onderzoeksresultaten gepresenteerd uit het onderzoek dat is uitgevoerd in de permanente kwadraten op de veenmosakkers. Tot slot wordt de vegetatieontwikkeling besproken op perceelschaal, waarbij een vergelijking wordt gemaakt tussen percelen die zijn ingezaaid met veenmosstekjes of met BeadaMoss® veenmosparels.

3.1 Impressie van de veenmosontwikkeling in de periode 2013-2017 In de periode september-oktober 2013 zijn de veenmosstekjes losjes opgebracht in een laag van circa 2 cm dik op de geplagde percelen. Vervolgens zorgde neerslag ervoor dat de veenmosstekken in een dunne compacte laag op de bodem werden gedrukt. Hierdoor maakten de veenmosstekjes goed contact met de bodem en met elkaar en waren ze in staat om water op te nemen en vast te houden. In de winterperiode zijn de stekken nauwelijks gegroeid, maar de topjes kleurden wel groen. In de wintermaanden hebben ze enkele dagen met vorst (-5ºC) goed doorstaan (fig. 3.1).

In het voorjaar van 2014 beginnen de stekken duidelijk te groeien. Op veel plekken ontstaat een aaneengesloten mat van veenmos. De dikte is nog beperkt tot minder dan een centimeter. Tegelijkertijd kiemen de eerste zaden/wortelstokken van planten die na het plaggen aan het oppervlak zijn komen te liggen, zoals grassoorten, Kruipende boterbloem (Ranunculus repens), Pitrus (Juncus effusus) en ruderale soorten. Sommige laagveensoorten lijken te kiemen vanuit de bodem of zijn als zaad of wortelstok meegekomen met de veenmosstekjes (fig. 3.2).

In mei 2015 zijn de veenmosstekken uitgegroeid tot een losse levende veenmosmat van ca. 5 cm dik. Karakteristieke plantensoorten van laagveenmoerassen, zoals Gewone waternavel (Hydrocotyle vulgaris), Kattenstaart (Lythrum salicaria), Moerasviooltje (Viola palustris) en Watereppe (Peucedanum palustre) lijken zich permanent gevestigd te hebben in de veenmosvegetatie (fig. 3.3).

In mei 2016 zijn de veenmosstekken uitgegroeid tot een veenmosmat van 6-8 cm dik. Fraai veenmos (Sphagnum fallax) is toegenomen ten opzichte van andere veenmossoorten (S. palustris en S. fimbriatum). De veenmosvegetatie is behoorlijk dicht, de eerdergenoemde laagveensoorten weten zich te handhaven en op enkele plekken heeft zich spontaan Rietorchis (Dactylorhiza majalis subsp. praetermissa) gevestigd (fig. 3.4).

In 2017 heeft de veenmosvegetatie zich verder ontwikkeld. De veenmossen blijken 3,5 jaar na de start op verschillende plekken een 8-10 cm dikke nieuwe veenlaag te hebben afgezet bovenop de fossiele veenbodem. Deze bodem is vrij los (vergelijkbaar met witveen), maar functioneert hydrologisch goed (het werkt als een spons) daarmee is een levend laagveen-ecosysteem ontwikkeld bovenop een voormalige landbouwgrond (fig. 3.5).

Page 28: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Figuur 3.1: De situatie op de veenmosakkers in maart 2014, een half jaar na opbrengen van de veenmosstekjes. De stekjes zijn de winter goed doorgekomen en beginnen uit te groeien. In de wintermaanden (december 2013 en januari 2014) zijn de temperaturen enkele malen tot -5 ºC gedaald.

Figuur 3.2: In mei 2014 zijn de meeste stekjes zijn aan het uitgroeien. Ze beginnen vlakdekkend nieuwe planten te vormen. De veenmosmat is nog dun (<1 cm).

Page 29: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Figuur 3.3: In mei 2015 zijn de veenmosstekken uitgegroeid een losse veenmosmat van ca. 5 cm dik. Karakteristieke plantensoorten van laagveenmoerassen, zoals Gewone waternavel (Hydrocotyle vulgaris), hebben zich permanent gevestigd.

Figuur 3.4: In mei 2016 zijn de veenmosstekken uitgegroeid een veenmosmat van 6-8 cm dik. Fraai veenmos (Sphagnum fallax) is toegenomen ten opzichte van andere veenmossoorten (S. palustris en S. fimbriatum). De veenmosvegetatie is behoorlijk dicht en op enkele plekken hebben Rietorchissen (Dactylorhiza majalis subsp. praetermissa) zich spontaan gevestigd.

Page 30: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

Figuur 3.5: Veenmosontwikkeling op 14 juli 2017: a. een referentielocatie zonder veenmossen laat geen opbouw zien van nieuw organisch materiaal; b. op locaties waar veenmosstekjes zijn opgebracht heeft zich een veenmosvegetatie ontwikkeld die in 3,5 jaar tijd een 8 (tot 12) cm dikke laag heeft gevormd bovenop de oude veenbodem. c. Met de ontwikkeling van de nieuwe veenmosmat is de hydrologie van de bodem verbeterd, doordat de sponsachtige laag een veel hogere waterdoorlaatbaarheid heeft.

Achtergrondinformatie: veenvorming en veenmossen

Veen bestaat hoofdzakelijk uit plantenmateriaal dat slechts gedeeltelijk is afgebroken. Veenvorming treedt op wanneer de productie van organische stof door planten sneller is dan de afbraakprocessen door micro-organismen. Onder natte omstandigheden is veel minder zuurstof beschikbaar, waardoor de afbraak sterk wordt geremd. Veenmossen (Sphagnum spp.) zijn uitstekende veenvormers, doordat ze veel neerslagwater kunnen vasthouden en actief hun omgeving verzuren waardoor de microbiële afbraakprocessen verder geremd worden. Bovendien breken veenmossen zeer slecht af. Tot zo’n 2000 jaar geleden waren de kustvlakten in Laag Nederland begroeid met uitgestrekte veenvormende hoog- en laagvenen. Door een langzame, continue stijging van de zeespiegel (en daarmee van de regionale grondwaterspiegel) konden veenmossen toen metersdikke veenpakketten afzetten in noord en west Nederland. De uitgestrekte veengebieden worden sinds eeuwen gedraineerd en in cultuur gebracht.

Grootschalige veenvorming, zoals dat duizenden jaren geleden heeft plaatsgevonden, is in het huidige polderlandschap niet mogelijk. Veenmossen komen wel nog steeds voor en kunnen uitgestrekte vegetaties vormen waarin karakteristieke plant – en diersoorten voorkomen. In ‘Omhoog met het Veen’ streven we ernaar om dergelijke soortenrijke laagveennatuur, veenmosrietlandvegetatie, te ontwikkelen en om in eerste instantie lokaal, op perceelschaal, weer veenvorming op gang te brengen. Veenvorming zelf is een langzaam natuurlijk proces (maximaal 1-2 mm j-1), maar ophoping van organisch plantmateriaal kan lokaal en op kortere tijdschalen wel dikke bodemlagen vormen (fig. 3.5). In termen van broeikasgassen is grote winst te behalen op de korte termijn door het stoppen van verdere afbraak van de veenbodem, welke gemiddeld 8-10 mm per jaar zakt. De veenvorming en koolstofvastlegging door de vegetatie is een extra winst, bovenop de reductie van broeikasgasemissies uit veenafbraak.

Page 31: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31

3.2 Vegetatieontwikkeling & biodiversiteit Met behulp van de permanente kwadraten is het mogelijk om veranderingen in de vegetatie vast te leggen. De ontwikkeling van de veenmossen is jaarlijks gemonitord binnen subplots in ieder permanent kwadraat. De dikte van de veenmoslaag is steeds gemeten op 5 punten binnen de subplots. In grote delen van de veenmosakkers heeft zich een aaneengesloten tapijt van veenmossen gevestigd (bedekking >95%) (fig. 3.6). De veenmossen hebben 3,5 jaar na de start op sommige plekken al kussens van 8 centimeter dikte gevormd. Vanuit de gevestigde groeiplaatsen lijken de veenmossen aangrenzende locaties te koloniseren.

Figuur 3.6: Ontwikkeling van de veenmosvegetatie gedurende de periode 2014-2017 in de subplots (0,25 x 0,25 m) van de permanente kwadraten: a. de bedekking van levende veenmossen, b. de lengte van de levende veenmoslaag op de veenmosakkers. Waarden zijn gemiddelde + standaardfout (n=11).

In figuur 3.7 is de gemiddelde bedekking gegeven van verschillende soort(groepen). Binnen korte tijd weten de veenmossen zich na vestiging goed uit te breiden en de bedekking is in 2015, anderhalf jaar na de start, al meer dan 90%. De veenmospercelen laten verder zien dat ook de vaatplanten een behoorlijk bedekking hebben van 50-60%. De meest dominante plantensoort is Pitrus (Juncus effusus), welke na vestiging van juveniele planten in 2014 een bedekking heeft van 45% in 2015. In de loop der jaren neemt de bedekking af naar 30%, als gevolg van het intensieve maaibeheer van (3-4 x per jaar) in de eerste 4 jaar.

Verder is duidelijk dat ruderalen en pioniersoorten na het eerste jaar uit de vegetatie verdwijnen, net als de graslandsoorten. Met name Kruipende boterbloem, Gewone paardebloem (Taraxacum officinale s.l.) en Witte klaver (Trifolium repens) nemen af tot zeer lage bedekkingen/aantallen na het eerste groeiseizoen.

Interessant is de ontwikkeling van kenmerkende soorten van veenmosrietland (dikgedrukt in tabel 3.1). Gedurende het onderzoek hebben deze soorten zich gestaag weten uit te breiden. Naast algemenere soorten als Moerasstruisgras (Agrostis canina), Moeraswalstro (Galium palusstre), Melkeppe (Peucedanum palustre) en Zomprus (Juncus articulatus) gaat het ook om zeldzamere doelsoorten, zoals Moerasviooltje (Viola palustris), Zompzegge (Carex curta) en Moerasbasterdwederik (Epilobium palustris).

Page 32: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

Figuur 3.7: De gemiddelde bedekking (± standaardfout) van Pitrus en verschillende soortgroepen in de periode 2014-2017. De resultaten zijn op basis van permanente kwadraten (1 x 1 m) op de veenmosakkers waar veenmosstekken zijn toegepast. Zie bijlage 2 voor indeling in soortgroepen. Op de foto een voorbeeld van een mooi ontwikkelde laagveenvegetatie met in de moslaag verschillende veenmossen (Sphagnum fallax, S. palustre) en Haarmos (Polytrichum spp.) plus enkele graslandsoorten, zoals Kruipende boterbloem (Ranunculus repens) en Pitrus (Juncus effusus). Daarnaast hebben zich na vier jaar ook een behoorlijk aantal karakteristieke moerassoorten weten te vestigen, zoals Melkeppe (Peucedanum palustre), Kattenstaart (Lythrum salicaria), Egelboterbloem (Ranunculus flammula), Moerasstruisgras (Agrostis canina) en Gewone waternavel (Hydrocotyle vulgaris).

Verspreid op de veenmospercelen, buiten de proefvlakken, hebben zich tussen de veenmossen nog andere karakteristieke plantensoorten gevestigd, zoals Ronde zonnedauw (Drosera rotundfolia), Ruwe bies (Schoenoplectus tabernaemontani), Egelsboterbloem (Ranunculus flammula) en Rietorchis (Dactylorhiza majalis subsp. praetermissa) (fig. 3.8). In tabel 3.1 staat een compleet overzicht van de vlakdekkende inventarisatie van het gebied met alle plantensoorten die zijn aangetroffen in het laatste onderzoeksjaar (2017).

Verder zijn in 2015 tijdens een inventarisatie door paddenstoelenwerkgroep ‘De Noordkop’ van de Nederlandse Mycologische Vereniging maar liefst drie soorten paddenstoelen van de Rode Lijst aangetroffen: Vlokkig veenmosklokje (Galerina paludosa) (fig. 3.9a), Kaal veenmosklokje (Galerina tibiicystis) en Veenmosgrauwkop (Lyophyllum palustre) (fig. 3.9b). Deze paddenstoelen zijn alle drie specifiek aan veenmos gebonden. De twee laatstgenoemde soorten zijn 'typische soorten' van het habitattype veenmosrietland. Daarnaast is onder meer de Bleke moeraszwavelkop (Hypholoma elongatum) gevonden, die niet strikt, maar wel vaak op veenmos groeit.

Al met al kan dus worden geconcludeerd dat op de veenmospercelen zich na enkele jaren een laagveenbiotoop ontwikkelt, waarin soorten uit meerdere soortgroepen zich kunnen vestigen. De toekomst moet uitwijzen of de veenmosontwikkeling zich doorzet en deze soorten zich permanent weten te handhaven.

Page 33: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33

Figuur 3.8: Kenmerkende soorten van laagveenmoerassen die zich spontaan hebben gevestigd op de veenmosakkers: a. Egelsboterbloem (Ranunculus flammula), b. Moeraswalstro (Galium palustre), c. Ronde zonnedauw (Drosera rotundifolia), d. Moerasviooltje (Viola palustris), e. Zompzegge (Carex curta), d. Ruwe bies (Schoenoplectus tabernaemontani) en Rietorchis (Dactylorhiza majalis subsp. praetermissa).

Figuur 3.9: a. Het vlokkig veenmosklokje (Galerina paludosa) en b. Veenmosgrauwkop (Lyophyllum palustre) zijn paddenstoelen die specifiek gebonden zijn aan veenmos. Foto’s: Martijn Oud & Wikimedia Commons.

3.3 Toepassing van BeadaMoss® voor veenmosontwikkeling In de voorgaande paragrafen is duidelijk geworden dat behulp van veenmosstekken het goed mogelijk is om een veenmosvegetatie te ontwikkelen, waarin zich binnen enkele jaren soorten van laagveenmoerassen kunnen vestigen. Op de proeflocatie hebben we tevens de bruikbaarheid van BeadaMoss® veenmosparels getest (fig. 3.10), omdat dit mogelijk een kostenbesparende methode zou kunnen zijn. Indien uit de proef zou blijken dat veenmosparels goed bruikbaar zijn voor de veenmosontwikkeling, dan zou dit een aantal voordelen hebben boven het gebruik van veenmosstekjes: (1) De veenmosparels zijn in flinke hoeveelheden leverbaar; uit een kleine hoeveelheid donormateriaal kunnen heel veel parels worden geproduceerd; (2) De veenmosparels zijn steriel opgekweekt, dus met het opbrengen worden geen diasporen van ongewenste plantensoorten (zoals Pitrus) of parasitaire schimmels geïntroduceerd; (3) Er is keuze uit specifieke soorten, welke kan worden afgestemd op de condities in het veld; En tot slot, (4) de veenmosparels kunnen gemakkelijk met de hand worden verspreid op de locatie.

Page 34: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

Figuur 3.10: Op veenmosakker B is in februari 2014 een proef opgezet om de veenmosontwikkeling door toepassing van BeadaMoss® veenmosparels te kunnen vergelijken met die van veenmosstekjes. Aan weerszijden van de middenplank zijn steeds wisselend parels danwel veenmosstekjes aangebracht.

Tijdens de jaarlijkse monitoringsronden zijn de perceelsvlakken met veenmosparels, respectievelijk veenmosstekken, steeds geïnventariseerd op vaatplanten. In 2014-2015 vond op de vlakken met parels spontane ontwikkeling plaats van pioniers en ruderale soorten die uit de zaadvoorraad ontkiemden, zoals Greppelrus (Juncus bufonius), Varkensgras (Polygonum aviculare), Liggende vetmuur (Sagina procumbens). Daarnaast vestigden zich Fioringras (Agrostis stolonifera), Geknikte vossestaart (Alopecurus geniculatus) en Pitrus (Juncus effusus). Op enkele plekken vestigden zich spontaan meer karakteristieke laagveensoorten, zoals Ronde zonnedauw (Drosera rotundifolia) en Gewone waternavel (Hydrocotyle vulgaris). De bodem bleef echter enkele jaren achtereen vrij kaal (30-50%). Na twee jaar begonnen zich vlakdekkend soorten te vestigen. Op sommige locaties waren dat vooral grasachtigen (Fioringras en in mindere mate Pitrus), op andere plekken werd vooral Grijs kronkelsteeltje (Campylopus introflexus) dominant met pleksgewijs Haarmos (Polytrichum spp.). Vanaf 2016 worden verspreid over de vlakken waar veenmosparels zijn toegepast, veenmosplanten aangetroffen die in 2017 uitgegroeid zijn tot pollen van 5-10 cm doorsnede. Deze planten hebben zich waarschijnlijk eerder al gevestigd, maar door de geringe grootte zijn ze niet waargenomen in 2014 en 2015. Figuur 3.11a en b geven een representatief beeld van de vegetatieontwikkeling drie jaar na toepassing van veenmosparels. De delen binnen de veldproef die zijn ingezaaid met veenmosstekken ontwikkelden zich, zoals eerder beschreven in paragraaf 3.1 en 3.2: de veenmossen vormden binnen een jaar een bijna gesloten vegetatielaag (bedekking >80%) en hebben na 2,5 jaar een vegetatiemat van ca. 8 cm dikte bereikt. Figuur 3.10c laat een voorbeeld zien van de vegetatieontwikkeling uit opgebrachte veenmosstekken. Tabel 3.1 (p. 36) geeft weer welke soorten vaatplanten in 2017 zijn aangetroffen in beide type vlakken. Qua soortensamenstelling ontwikkelen de vlakken met veenmosparels zich meer richting vochtig-nat grasland, terwijl de vlakken met stekken zich meer richting laagveenmoeras/veenmosrietland ontwikkelen.

Vier jaar na de start van de veldproef kunnen we een goede vergelijking maken van de vegetatieontwikkeling na toepassing van BeadaMoss® veenmosparels en na het gebruik van veenmosstekjes als startmateriaal. Met betrekking tot het project Omhoog met het Veen kunnen we concluderen dat in de proefvelden nieuwe veenmosplanten hebben kunnen ontwikkelen uit de opgebrachte BeadaMoss® veenmosparels. De groei en de snelheid van koloniseren door middel van veenmosparels is echter veel langzamer dan wanneer veenmosstekjes worden gebruikt. Veenmosstekken leiden tot betere en snellere vestiging van een veenmosvegetatie en geven een betere bedekking, dan wanneer BeadaMoss® veenmosparels worden toegepast.

Page 35: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

Figuur 3.11: Vergelijking van de veenmosontwikkeling in mei 2016 na toepassen van BeadaMoss® veenmosparels (a. en inzet b.) en veenmoscapitula (c). De foto’s zijn genomen op hetzelfde perceel (VA-B; fig. 3.10). Na tweeënhalf jaar zijn de veenmosparels uitgegroeid tot planten van 1-2 cm lengte (lichtgroen op foto a. en inzet b.). De veenmossen staan verspreid tussen een vegetatie gedomineerd door Grijs kronkelsteeltje (Campylopus introflexus) en pleksgewijs Gestreepte witbol (Holcus lanatus) en Pitrus (Juncus effusus). De veenmosstekken (c.) hebben zich over het gehele oppervlak een aaneengesloten veenmosvegetatie gevormd van ca. 8 cm dikte, met verder in de vegetatie Haarmos (Polytrichum spp.), Pitrus (J. effusus) en laagveenplanten als Gewone waternavel (Hydrocotyle vulgaris) en Kattenstaart (Lythrum salicaria).

Een ander belangrijk voordeel van het gebruik van veenmosstekken boven veenmosparels is dat de veenmosstekken de pas geplagde bodem bijna volledig bedekken. Kieming van zaden vanuit de zaadvoorraad in de bodem vindt daardoor nauwelijks plaats, waardoor de veenmosontwikkeling een voorsprong krijgt op de vaatplanten die zich pas later vestigen. In figuur 3.12 is duidelijk te zien dat de graslandplanten, en in dit geval snel koloniserende grassoorten als Fioringras (Agrostis stolonifera), de kleine veenmosplanten uit de veenmosparels gemakkelijk wegconcurreren. Soorten van laagveenmoeras en veenmosrietlandsoorten komen zowel voor in vlakken met stekken als met parels. Zoals besproken is op de vlakken met veenmosstekken wel een behoorlijke dominantie van Pitrus ontstaan, maar de groeivorm is hier het ijl en lijkt de veenmosgroei niet ernstig te beperken. Een lage dichtheid aan Pitrus kan zelfs faciliterend werken, als structuur voor verticale veenmosgroei (‘nursery crop’).

Figuur 3.11: Vergelijking van de gemiddelde bedekking van Pitrus en een aantal soortgroepen (graslandsoorten, soorten van laagveenmoeras en soorten van veenmosrietland) in vlakken waar veenmoscapitula, respectievelijk BeadaMoss® veenmosparels zijn gebruikt. De resultaten zijn gebaseerd op een vlakdekkende inventarisatie die is uitgevoerd in juni 2017. Let op de verschillende schaal bij de Y-as.

Page 36: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36

Tabel 3.1: Synoptische tabel van de vlakdekkende inventarisatie van vaatplanten in juni 2017. De tabel geeft een samenvatting van de frequentie (1 – 11) en de gemiddelde bedekkingsklasse (I – VIII) per soort. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen de delen waar veenmoscapitula respectievelijk veenmosparels zijn toegepast. Kensoorten va n de Klasse der kleine zeggen (Parvo-Caricetea) zijn vet gedrukt, kensoorten van veenmosrietland (VvN: 9Aa2) staan gemarkeerd met een asterisk (*). Bedekkingsklassen: I = 0 tot 1%, II = 1 - 2%, III = 2-3%, IV = 3-4%, V = 4-8%, VI = 8-18%, VII = 18-38% en VIII = 38-50%.

Algemene soorten capitula parels Voornamelijk in 'parels' capitula parels

Juncus effusus Pitrus 10 - VIII 11 - VI Agrostis stolonifera Fioringras 3 - V 11 - VII

Hydrocotyle vulgaris* Gewone waternavel 10 - VI 11 - VI Ranunculus repens Kruipende boterbloem 7 - V 11 - VII

Lotus pedunculatus Moerasrolklaver 10 - VI 10 - VI Mentha aquatica Watermunt 5 - V 10 - V

Holcus lanatus Gestreepte witbol 8 - VI 8 - VI Juncus gerardii Zilte rus/Platte rus 1 - IV 7 - V

Agrostis canina* Moerasstruisgras 8 - VI 5 - V Juncus articulatus* Zomprus 3 - V 9 - VI

Ranunculus flammula* Egelboterbloem 9 - IV 11 - IV Schoenoplectus tabernaemontani Ruwe bies 5 - IV 8 - V

Galium palustre Moeraswalstro 7 - VI 10 - VI Phragmites australis Riet 5 - V 8 - VI

Trifolium repens Witte klaver 7 - VI 9 - VI Rumex hydrolapathum Waterzuring 3 - III 8 - IV

Myosotis laxa s. cespitosa Zompvergeet-mij-nietje 6 - III 6 - IV Cardamine pratensis Pinksterbloem 4 - IV 8 - IV

Berula erecta Kleine watereppe 5 - IV 6 - IV Epilobium hirsutum Harig wilgeroosje 3 - III 5 - IV

Cirsium palustre Kale jonker 5 - III 4 - III Juncus bufonius Greppelrus 1 - IV 3 - VI

Epilobium spec Basterdwederik (G) - 1 - II

Voornamelijk in 'capitula' Iris pseudacorus Gele lis - 1 - II

Betula pubescens Zachte berk 6 - V - Rumex conglomeratus Kluwenzuring - 1 - II

Lythrum salicaria Grote kattenstaart 8 - V 2 - IV Typha angustifolia Kleine lisdodde - 1 - II

Peucedanum palustre Melkeppe 6 - III 1 - IV Typha latifolia Grote lisdodde - 1 - II

Salix species Wilg (G) 5 - V 2 - III

Carex curta Zompzegge 3 - IV 1 - II Overige soorten

Eupatorium cannabinum Koninginnenkruid 4 - IV 4 - IV

Alleen in 'parels' Lycopus europaeus Wolfspoot 4 - IV 3 - IV

Glyceria fluitans Mannagras - 5 - VI Drosera rotundifolia Ronde zonnedauw 3 - III 1 - IV

Bidens cernua Knikkend tandzaad - 8 - V Sagina procumbens Liggende vetmuur 3 - III 2 - II

Cotula coronopifolia Goudknopje - 8 - V Rumex acetosa Veldzuring 3 - IV 2 - IV

Rumex palustris Moeraszuring - 9 - IV Jacobaea aquatica Waterkruiskruid 2 - IV 2 - IV

Bellis perennis Madeliefje - 1 - IV Juncus conglomeratus Biezenknoppen 2 - III 3 - III

Carex riparia Oeverzegge - 1 - IV Plantago major Grote en Getande weegbree 1 - IV 1 - IV

Epilobium ciliatum Beklierde basterdwederik - 1 - IV Dactylorhiza majalis s. praetermissa Rietorchis 1 - IV 1 - II

Juncus subnodulosus Paddenrus - 1 - IV Viola palustris* Moerasviooltje 1 - IV 1 - II

Rhinanthus angustifolius Grote ratelaar - 1 - IV Epilobium parviflorum Viltige basterdwederik 1 - II 3 - III

Succisa pratensis Blauwe knoop - 1 - IV Potenilla anserina Zilverschoon 1 - II 2 - III

Bidens tripartitia Veerdelig tandzaad - 2 - IV Angelica sylvestris Gewone engelwortel 1 - II 1 - II

Callitriche spec Sterrekroos - 2 - IV

Cerastium fontanum Gewone en Glanzende hoornbloem - 2 - IV

Alopecurus geniculatus Geknikte vossenstaart - 3 - IV

Bolboschoenus maritimus Heen - 4 - IV

Ranunculus sceleratus Blaartrekkende boterbloem - 3 - III

Epilobium palustre* Moerasbasterdwederik - 2 - III

Page 37: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

4. Water- & bodemchemie in relatie tot veenmosontwikkeling Veenmossen bezitten geen wortels, huidmondjes en transportweefsel voor water. Daardoor zijn ze voor hun groei sterk afhankelijk van neerslag en capillaire opname van water vanuit de veenondergrond. De bouw en fysiologie van veenmossen is hierop aangepast. Ze bestaan voor een groot deel uit dode, hyaline cellen, waarin een groot volume aan water kan worden opgeslagen (fig. 4.1 ab), en groeien dicht opeen in compacte kussens of matten, waardoor ze tussen de planten ook water kunnen vasthouden (fig. 4.1 c). Door de compacte groeivorm kan ook capillair water vanuit de ondergrond worden getransporteerd naar de groene delen van de plant. Bij langdurige droogte kunnen planten volledig uitdrogen. Ze kleuren dan wit doordat de hyaline cellen zich vullen met lucht, en reflecteren zonlicht. Afhankelijk van de soort en de duur van de droogte kunnen veenmossen na uitdrogen regenereren en opnieuw uitgroeien.

Figuur 4.1: a. Microscopische opname (SEM) van de hyaline cellen waarin veenmossen water in kunnen opslaan. Tevens zijn de poriën zichtbaar via welke het water wordt opgenomen. b. Microscopische opname met doorvallend licht, waarin de hyaline cellen zichtbaar zijn en de groene cellen waarin fotosynthese plaatsvindt; c. Zijaanzicht van een veenmosvegetatie: de dichte groeivorm faciliteert de aanvoer van water via capillaire opname. Foto’s: University of British Columbia (a,b).

Naast de hoeveelheid water speelt ook de waterkwaliteit een belangrijke rol bij het wel of niet ontwikkelen van een veenmosvegetatie. Experimenteel is aangetoond dat gebufferd water en dan vooral bicarbonaat (HCO3), grote invloed heeft op de vitaliteit van veenmos (Harpenslager et al., 2015ab; Koks, van Dijk & C. Fritz, in voorbereiding). Bicarbonaat is een ion dat in hoge concentraties aanwezig is in boezemwater en de hardheid van het water bepaalt. Gewoon veenmos (Sphagnum palustre), verzameld in het Ilperveld, werd blootgesteld een concentratie bicarbonaat die vergelijkbaar is met de gemiddelde concentratie in de Waterlandse Boezem (ongeveer 2000 µmol HCO3/l). Na acht weken stierven de veenmossen af in de behandeling met boezemwater, terwijl de veenmossen die in regenwater werden opgekweekt bleven doorgroeien (fig. 4.2). De waterhuishouding is dus van groot belang is voor de ontwikkeling van de veenmossen op de percelen. De condities bij aanvang van de praktijkproef waren verre van optimaal en in het waterbeheer is de grootste uitdaging om de balans te vinden in hoe de veenmosplanten kunnen worden voorzien van voldoende water van de juiste kwaliteit. Qua wateraanvoer hebben de los opgebrachte veenmosstekjes namelijk nog nauwelijks capillair vermogen en bovendien liggen ze op een ondergrond die veraard is en daardoor slecht water doorvoert. Ondiepe inundatie met oppervlaktewater zou kunnen zorgen voor voldoende aanvoer van water naar de veenmosplanten, maar de waterkwaliteit in het Ilperveld is vanwege de hoge bicarbonaatconcentraties, niet geschikt om langdurig in contact te laten staan met de veenmosvegetatie. Onze verwachting is dat de veenmossen zich steeds beter zelf in stand kunnen houden, omdat de veenmosvegetatie na verloop van tijd veel beter water vast kan houden en een dichte veenmosmat ook betere capillaire opname van water vanuit de ondergrond heeft. Daarnaast verzuren veenmossen hun omgeving waardoor ze ook beter in staat zijn om het bicarbonaat onschadelijk te maken.

Page 38: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

Figuur 4.2: Gewoon veenmos afkomstig uit het Ilperveld werd gekweekt in regenwater, waarin weinig bicarbonaat (HCO3) zit en in water waarin de hoeveelheid HCO3 gelijk is met de concentratie in de Waterlandse Boezem. Na 8 weken zijn de planten in de boezemwaterbehandeling doodgegaan door mineralenonbalans.

4.1 Effecten van droogte op veenmosontwikkeling Het eerste groeiseizoen (2014) was voor de vestiging en ontwikkeling van de pas opgebrachte veenmosstekken bijzonder gunstig. Het grootste deel van het jaar viel regelmatig neerslag, alleen de maand september was vrij droog. In de rest van de maanden ontbraken lang aaneengesloten perioden van droogte (fig. 4.3). Het neerslagtekort in 2014 was in vergelijking met andere jaren beperkt, doordat de hoeveelheid neerslag regelmatig groter was dan de verdamping (fig. 4.4: linksboven). De veenmosstekken kregen daardoor een goede kans om uit te groeien en konden zich op veel plekken binnen een jaar ontwikkelen tot een vlakdekkende vegetatie. In het daaropvolgende jaar liep het neerslagtekort juist sterk op, met name maart en juni waren erg droog. Tot half juli behoorde 2015 tot de 5% droogste jaren ooit gemeten. In deze periode zijn de veenmossen afhankelijk geweest van capillair water en enkele plekken, zoals het midden van brede percelen, bleven niet voldoende vochtig waardoor hier de veenmossen uiteindelijk zijn verdwenen. De jaren erna waren vrij nat (2016) en vrij droog (2017). Tijdens de jaarlijkse vegetatiemonitoring bestond de indruk dat de vegetatie beter bestand was tegen droogte naarmate de veenmossen een dikkere mat hadden ontwikkeld (hoofdstuk 3.1).

Figuur 4.3: Neerslag en temperatuur gedurende de periode 2013-2017 gemeten op het weerstation Schiphol op circa 20 km afstand van de projectlocatie. De blauwe kolommen geven de maandelijkse neerslagsom weer (mm) en de rode lijn de gemiddelde temperatuur (ºC). Bron: KNMI.

Page 39: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

Figuur 4.4: Ontwikkeling van het gemiddelde neerslagtekort (mm) in de periode 2014-2017 gemeten op 13 weerstations in Nederland. De zwarte lijn geeft de grootte van het neerslagtekort aan: bij een stijgende lijn wordt het steeds droger, bij een dalende lijn is de neerslag groter dan de verdamping. Bron: KNMI.

Ondanks dat 2014 een relatief nat jaar is geweest zijn in de zomer van 2014 wel effecten van droogte waargenomen. Op plekken die niet goed vochtig konden worden gehouden werd waargenomen dat verzilting optrad en zouten zich afzetten op de uiteinden van de capitula (veenmoskopjes) (fig. 4.5 ab). Deze zouten (ionen) zitten opgelost in grond- en oppervlaktewater. Door de capillaire werking van de veenmosplanten wordt het water door de vegetatie opgezogen. In geval van aanhoudende verdamping kunnen opgeloste zouten uitkristalliseren. Vermoedelijk gaat het in dit geval onder meer om keukenzout (natriumchloride) en calciumsulfaat (gips) en/of calciumcarbonaat.

Te hoge zoutconcentraties zijn funest voor veenmos, maar gelukkig is gebleken dat de effecten reversibel zijn. In de veenmospercelen is waargenomen dat door regenval de zoutafzettingen weer kunnen oplossen of wegspoelen en de veenmossen vervolgens verder groeien (fig. 4.5cd). De neerslagfrequentie en de hoeveelheid spelen een belangrijke rol om verdroging en verzilting tegen te gaan of te voorkomen (Nijp et al., 2014). Het laat zien dat veenmossen het vermogen hebben om korte perioden van droogtestress en verzilting te kunnen doorstaan. Tegelijk maakt het ook duidelijk dat in gebieden met hoge concentraties ionen in bodem- en/of oppervlaktewater, zoals brakke veengebieden, schade aan de veenmosontwikkeling kan ontstaan door verzilting. Dit speelt met name tijdens aanhoudende droogte in de vestigingsfase en indien niet voldoende, schoon oppervlaktewater beschikbaar is om de vegetatie nat te houden.

Page 40: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

Figuur 4.5: a. In het eerste groeiseizoen (2014) hadden de veenmosstekken op enkele locaties last van zoutafzettingen. b. Op de pas uitgelopen topjes werden minerale zouten afgezet (vermoedelijk keukenzout, (NaCl) kalk (calciumcarbonaat) en gips (calciumsulfaat)), doordat onder invloed van verdamping ionenrijk water vanuit de ondergrond werd aangevoerd. c. Door neerslag kunnen zoutafzettingen echter weer oplossen en/of van de planten afspoelen. d. de veenmossen herstelden zich weer, maar de uiteinden van de takjes waren afgestorven (wit op de foto).

4.2 Effecten van bicarbonaat op veenmosontwikkeling Gedurende de looptijd van het project is regelmatig de kwaliteit van het oppervlaktewater bemonsterd in de boezem, het compartiment waarin water wordt opgespaard en in de sloten rondom de veenmospercelen. Aan het begin van dit hoofdstuk is al aangegeven dat hoge bicarbonaatconcentraties (HCO3) aanwezig in hard water schadelijk zijn voor veenmos (fig. 4.2). Tijdens de hele meetperiode is de bicarbonaatconcentratie van het boezemwater 2000-3500 µmol/l of hoger (fig. 4.6) en daarmee samenhangend werd steeds een vrij hoge pH gemeten van gemiddeld 7,5 tot 8. Neerslag en de mate waarin water uit het Markermeer wordt ingelaten in de Waterlandse Boezem veroorzaken seizoensfluctuaties in de HCO3-concentratie. In het Ilperveld is dus sterk gebufferd (hard) water aanwezig en dat betekent dat het noodzakelijk is om zoveel mogelijk

Page 41: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

neerslag vast te houden in het watercompartiment. Doordat regenwater hier kan worden opgeslagen is met name in de winter en het voorjaar de bicarbonaatconcentratie in de waterbuffer lager dan in de naastgelegen boezem. In de loop van de zomer loopt het watertekort echter op en is het noodzakelijk om in het watercompartiment steeds een hoeveelheid boezemwater in te laten. Hierdoor ontstaat een mix van regen- en boezemwater, welke gebruikt wordt voor het vochtig houden van de veenmospercelen. Rondom de veenmospercelen is de concentratie 1000 µmol HCO3/l of lager in de winter, maar in de zomer loopt deze op tot 2000 µmol/l of hoger.

Figuur 4.6: Oppervlaktewaterkwaliteit in polder Omhoog met het Veen. De concentratie bicarbonaat (µmol/l) in het oppervlaktewater in de boezem (oranje), het watercompartiment (blauw) en de sloten tussen de veenmosakkers (groen) in de periode 2013-2016. g.g. = geen gegevens.

Een belangrijke eigenschap van veenmossen is dat ze de milieucondities in hun directe omgeving zodanig kunnen beïnvloeden dat deze voor hun groei geschikter wordt. Zo zijn veenmossen in staat om de zuurgraad van de omgeving te verlagen door protonen en organische zuren uit te scheiden. Indien de veenmosvegetatie gevoed wordt met het oppervlaktewater zullen de protonen reageren met het bicarbonaat. Het schadelijke bicarbonaat (HCO3) wordt daarbij geneutraliseerd en omgezet in water (H2O) en koolstofdioxide (CO2) (fig. 4.7). De capaciteit van veenmossen om bicarbonaat op deze manier te neutraliseren is echter niet onbeperkt.

Experimenteel onderzoek heeft uitgewezen dat Gewoon veenmos (Sphagnum palustre) en Hakig veenmos (S. squarrosum) bij een concentratie van 3000 µmol HCO3/l in het oppervlaktewater de fotosynthesesnelheid met 50% en de relatieve groeisnelheid met 50-70% werd verlaagd (Van den Elzen et al., 2016). Lamers et al. (1999) hebben sterfte van veenmossen waargenomen na blootstelling gedurende 14 dagen aan een concentratie van 2000 µmol HCO3/l, maar hier ging het om veenmossen uit hoogveen (S. cuspidatum). Voor goede ontwikkeling van veenmosvegetaties in laagveen moet gestreefd worden naar een bicarbonaatconcentratie van 500(-1000) µmol HCO3 of minder (Lamers et al., 1999; Koks, Van Dijk & Fritz, in voorbereiding). Indien de concentratie te lang te hoog is, wordt de groei geremd en kan op langere termijn permanente schade aan de vegetatie ontstaan. De tolerantie voor bicarbonaat verschilt per soort en zal net als bij droogtetolerantie in grote mate worden beïnvloed door de hoeveelheid neerslag en de neerslagfrequentie (Nijp et al., 2014).

Page 42: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

Figuur 4.7: Schematische weergave van de manier waarop veenmos bicarbonaat in oppervlaktewater kan neutraliseren. Veenmossen scheiden protonen (H+) uit waardoor de omgeving van de planten verzuurd. Vervolgens reageert H+ met in het oppervlaktewater aanwezige bicarbonaat (HCO3) tot water (H2O) en kooldioxidegas (CO2). Illustratie aangepast naar Weston et al., 2014.

Om de invloed van waterkwaliteit in de veenmospercelen te onderzoeken is in juli 2017 onderzoek verricht aan de waterchemie in de sloten en de aangrenzende veenmosvegetatie op de percelen. Op dat moment is de veenmosvegetatie uitgegroeid tot een laag van 8 (-12 cm) dikte. De waterstand in de sloten is verhoogd, zodat het oppervlaktewater in de slootjes tussen de veenmospercelen tot net onder de nieuwe veenmoslaag reikte. De veenmosvegetatie was goed vochtig en de veenmossen oogden vitaal. De pH van het oppervlaktewater was op dat moment ongeveer 7 en de bicarbonaatconcentratie 2000 µmol/l (fig. 4.8). In de groene veenmosvegetatie en de daar onder gevormde nieuwe veenmoslaag werd poriewater verzameld. Ondanks dat het oppervlaktewater direct en/of via de bodem door capillaire opstijging in de nieuwe veenmoslaag terecht kwam is in de veenmosvegetatie de pH 5,1 en de bicarbonaatconcentratie slechts 100-200 µmol/l. Het lijkt er dus op dat de veenmosvegetatie goed is staat is om de omgeving onder deze omstandigheden actief te verzuren en het bicarbonaat te neutraliseren.

Figuur 4.8: De zuurgraad (pH) en de concentratie bicarbonaat (µmol/l) in het oppervlaktewater en in het poriewater dat verzameld is tussen de groene veenmosvegetatie en nieuwe, bruin gekleurde veenmoslaag (zie fig. 3.5).

Page 43: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

4.3 Effecten van nutriënten op veenmosontwikkeling Ontwaterde veenbodems die in landbouwkundig gebruik zijn geweest, zijn vaak rijk aan nutriënten die door bemesting in de bodem zijn gekomen. Ook de ontwatering en de daarmee gepaard gaande veenafbraak leidt tot het vrijkomen van stikstof en fosfor door mineralisatie. Bij deze bodemprocessen worden nutriënten en koolstof, die vastgelegd liggen in het organisch materiaal, door micro-organismen omgezet naar mobielere vormen, zoals fosfaat (PO4), ammonium (NH4) en nitraat (NO3). Met name fosfaat heeft de eigenschap dat het in ontwaterde landbouwbodems sterk accumuleert, omdat het onder deze zuurstofrijke condities wordt geïmmobiliseerd door binding aan ijzer(hydr)oxiden (Smolders et al., 2006; Van Diggelen, 2015). Als gevolg van de mineralisatie van het veen accumuleert het in het veen aanwezig ijzer in de toplaag, als slecht oplosbare ijzer(III) (hydr)oxiden, waardoor de capaciteit van de veraarde toplaag om P te binden groot is en er veel P gebonden wordt.

Om veenmineralisatie tegen te gaan is het noodzakelijk dat het waterpeil tot rond maaiveld wordt verhoogd. De bodem wordt dan met water verzadigd en anaërobe condities worden hersteld. Onder deze natte condities kan echter reductie van ijzer(hydr)oxides optreden en dit leidt weer tot de mobilisatie gereduceerd ijzer (Fe2+) en van fosfaat (PO4

3-). Uitspoeling naar het oppervlaktewater kan leiden tot eutrofiering ter plaatste of van gebieden elders die hydrologisch zijn verbonden.

In het project is de toplaag van de graslanden oppervlakkig verwijderd en de met nutriënten verrijkte laag is grotendeels behouden. Deze afweging is gemaakt vanuit het perspectief dat de onderzoekslocatie een onderbemaling is waarvan het maaiveld gemiddeld al 0,5 meter beneden de waterstand in de boezem ligt (fig. 2.1). De keerzijde daarvan is dat er een groter risico is op nalevering van fosfaat naar het oppervlaktewater. Dit betekent dus dat vernatting van ontwaterde veengebieden bodemdaling en CO2-uitstoot tegengaat, maar ook negatieve bijeffecten kan hebben in termen van eutrofiëring (Harpenslager et al., 2016; Zak et al., 2015; Van de Riet et al., 2013). Daarom is experimenteel onderzoek uitgevoerd met bodems van de proefvelden naar de effecten van vernatten op de bodem- en waterchemie.

Experimenteel onderzoek naar nutriëntennalevering na vernatting (kolomexperiment)

In mei 2017 zijn op drie locaties in de proefpercelen in het Ilperveld verschillende type bodems verzameld: (1) een intacte, niet-veraarde veenbodem (80-100 cm – mv), (2) een veraarde toplaag (0-20 cm; in 2013 geplagd perceel, zonder veenmos) en (3) slib van een verslempte laagte in perceel VA-C. Het slib is afkomstig van een kopse kant van het perceel dat vanaf de inrichting al wat lager lag dan de rest van de proefvelden. In de winter stagneerde hier regenwater en deels kon ook oppervlaktewater vanuit de sloten in de laagte stromen. Sinds 2015 werd waargenomen dat lokaal de bodem verslempte, d.w.z. dat het zijn structuur volledig verloor en deze tot een laag bagger verworden was.

Alle drie deze bodems zijn in glazen kolommen gedaan en geïnundeerd met regenwater of met boezemwater uit het Ilperveld (waterlaag ca. 20 cm). Met hulp van rhizons (Rhizon soil moisture sampler, Eijkelkamp B.V.) is regelmatig het oppervlaktewater en het poriewater uit de bodem bemonsterd. De watermonsters zijn geanalyseerd op nutriënten en opgeloste gassen. Met deze proefopzet is onder meer geprobeerd om de nalevering van stikstof en fosfor naar het oppervlaktewater te bepalen.

In de toplaag van de bodem is (na plaggen) nog steeds duidelijk de historie van landbouwkundig gebruik te zien (fig. 4.10). Dit verschil is goed zichtbaar wanneer we de toplaag vergelijken met het intacte veen diep uit de bodem. De veraarde toplaag is veel rijker aan fosfor en ijzer (40 mmol P-tot/kg droge bodem, respectievelijk 280 mmol Fe/kg) dan de intacte veenlaag (5,5 mmol P-tot/kg droge bodem, respectievelijk 37 mmol Fe/kg). De hoeveelheid plantbeschikbaar fosfor (bepaald via Olsen-extractie) is in de toplaag relatief laag voor een voormalig agrarisch perceel en ligt rond de

Page 44: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44

950 µmol Olsen-P/l verse bodem (= 730 µmol/kg droge bodem). In vergelijking met de intacte veenlaag (105 µmol Olsen-P/kg) is dit echter nog steeds veel hoger.

De beschikbaarheid van stikstof in de veraarde en de intacte veenbodem is hoog (1250 µmol/kg droge bodem) en is met name aanwezig in de vorm van ammonium (NH4). Nitraatconcentraties zijn in zowel de veraarde veenbodem, als de intacte veenlaag erg laag. De bodems zijn verder zeer rijk aan zwavel (360 mmol S/kg droge bodem). De intacte veenbodem bevat zelfs meer dan 600 mmol S/kg, waarschijnlijk omdat deze bodem nog niet geoxideerd is waardoor hier nog meer gereduceerd zwavel aanwezig is. Bij oxidatie met zuurstof komt zwavel vrij als sulfaat dat gemakkelijk kan uitspoelen uit de bodem. Dit proces veroorzaakt hoge sulfaatconcentraties die worden gemeten in het veenweidegebied (Vermaat e.a., 2013).

Figuur 4.9: Experimenteel onderzoek naar de effecten van vernatting op de mobilisatie van nutriënten. De foto is genomen na 4 maanden. Duidelijk is te zien dat het intacte veen een heldere waterkolom heeft (links). In het veraarde veen is het water helder, maar roodbruin gekleurd door opgelost ijzer en organische stof (midden). In de sliblaag werd veel methaan geproduceerd. De waterkolom werd troebel, doordat de sliblaag door de gasbellen ging opzwellen en zich mengde met de waterlaag (rechts).

Page 45: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

Figuur 4.10: Bodemchemie van de drie bodemtypen die zijn getest in het kolomexperiment. De plantbeschikbare hoeveelheid fosfor (µmol/liter verse bodem) en nitraat en ammonium (µmol/kg droge bodem) op basis van Olsen-, respectievelijk zoutextracties). De totale hoeveelheid fosfor (P-tot), ijzer (Fe-tot) en zwavel (S-tot) (mmol/kg droge bodem) zijn op basis van een bodemdestructie.

De chemische samenstelling van de sliblaag is over het algemeen goed vergelijkbaar met de veraarde toplaag en lijkt veel minder op het intacte veen. Het slib bevat veel fosfor (67 mmol P-tot/kg, waarvan 500 µmol Olsen-P/l bodem) en ijzer (240 mmol Fe-tot/kg). Opvallend verschil is dat het slib zeer rijk is aan ammonium (6700 µmol/kg droge bodem).

Effecten op oppervlaktewaterkwaliteit

De veenbodem en veraarde veenbodem in het experiment laten beperkte veranderingen zien in de concentraties opgeloste stoffen in het oppervlaktewater (fig. 4.11). Ondanks de hoge concentratie fosfor (40 mmol P-tot/kg) in de veraarde veenbodem is de mobilisatie naar de waterlaag beperkt of afwezig. Hier speelt ijzer een belangrijke rol bij de immobilisatie van fosfaat in de bodem. Het fosfaat vormt met ijzerverbindingen, zoals Fe3(PO4)2 en FePO4. Verder wordt een deel van het fosfaat geadsorbeerd aan ijzer(hydr)oxiden. Hoge ijzerconcentraties in het poriewater (in het veraarde veen 800-100 µmol/l) als gevolg van de ijzerreductie in het anaërobe veen gaan ook de nalevering van fosfaat naar de waterlaag tegen, omdat ijzer en fosfaat gezamenlijk neerslaan op de overgang van de anaërobe bodem naar de aërobe waterlaag. Dit is de zogenaamde ijzerval. Vooral in de regenwaterbehandeling neemt de concentratie ijzer in het oppervlaktewater ook sterk toe (tot 500 µmol/l). Op die manier blijft de fosforconcentratie in het water laag. In de intacte veenbodem is weinig fosfor aanwezig en het merendeel is vastgelegd in het organisch materiaal en of weinig niet gevoelig voor mobilisatie onder natte omstandigheden. Dit betekent dat de verwachting is dat vernatting van intact en veraard veen geen groot probleem vormt met betrekking tot P-mobilisatie naar de waterlaag.

De ammoniumconcentratie neemt toe tot 160 µmol/l in de kolommen met boezemwater en 265 µmol/l in de regenwaterbehandeling (fig. 4.11). Deze toename is de resultante van twee processen. Bij (anaërobe) afbraak van de organisch materiaal wordt ammonium vrijgemaakt, dat vervolgens naar de waterlaag kan diffunderen. Daarnaast kan ammonium uit de waterlaag verdwijnen door microbiële omzettingen. De stijgende nitraatconcentratie indiceert dat een deel van het ammonium

Page 46: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

inderdaad wordt geoxideerd naar nitraat (nitrificatie). Nitraat kan vervolgens in de bodems weer worden gedenitrificeerd tot stikstofgas dat naar de atmosfeer verdwijnt. Bij nitrificatie wordt zuur (H+) geproduceerd dat de pH-daling verklaart (van 7,1 naar 4,8) in de kolommen met veraard veen en boezemwater. Bij lage pH-waarden wordt nitrificatie echter weer geremd, wat in lijn is met de waargenomen afname van nitraat en toename van ammonium aan het eind van het experiment in deze behandeling. De veraarde bodems die met regenwater zijn geïnundeerd hebben gedurende de looptijd van het experiment een vrij lage pH (4,9 – 5,5), waardoor nitrificatie hier wordt belemmerd. We zien dan ook slechts lage nitraatconcentraties in het oppervlaktewater van de regenwater-behandeling. In het veld betekent dit dat vanuit de veenmospercelen enige uitspoeling van stikstof kan optreden, voornamelijk in de vorm van ammonium (zie ook fig. 4.13 en 4.14).

In tegenstelling tot de intacte veenbodem en de veraarde veenbodem zien we in de kolommen met slibbodem sterke veranderingen de elementenconcentraties in het oppervlaktewater (fig. 4.11). De concentraties fosfor (100-230 µmol/l) en ijzer (150-280 µmol/l) nemen sterk toe. Het ijzer en fosfaat zijn gemobiliseerd, doordat onder de anaërobe condities veel ijzer en fosfor wordt gemobiliseerd in de onderwaterbodems. De ijzerval werkt in tegenstelling tot de andere bodems echter niet meer, waarschijnlijk omdat de zuurstofconcentratie van de waterlaag sterk daalt, zoals te zien is aan de accumulatie van ijzer, fosfor en ook ammonium in de waterlaag. Daarnaast zijn deze bodems ook rijk aan zwavel. Onder anaërobe omstandigheden is zwavel voornamelijk aanwezig in de vorm van sulfide. Dit bindt gemakkelijk aan ijzer, waarbij ijzersulfiden (FeS en FeS2) worden gevormd. De sterk dalende concentratie van opgelost zwavel (in de vorm van sulfaat) in de behandeling met boezemwater (van 1500 µmol/l naar 500 µmol/l) is inderdaad een aanwijzing dat zwavelreductie optreedt. Dit is een belangrijk bodemproces, omdat het in de vorm van ijzersulfide gebonden ijzer niet meer in staat is om fosfaat te binden. In de slibkolommen nemen ook de ammoniumconcentraties sterk toe (fig. 4.11). Dit is het gevolg van een voortgaande (anaërobe) afbraak van organisch materiaal, in combinatie met een geremde omzetting van ammonium naar nitraat in de zuurstofarme waterlaag.

Omdat de sliblaag ook in het veld al lang tijd permanent waterverzadigd was, was bij aanvang van het experiment ammonium ook reeds geaccumuleerd in de bodem (fig. 4.10). Ook vonden de reductieprocessen en mobilisatie van ijzer en fosfor waarschijnlijk reeds plaats. Daardoor zijn tijdens de kolomproef deze elementen door diffusieprocessen versneld vanuit de slibbodem in de waterlaag terecht gekomen. Daarnaast werd in de slibbodem gedurende het kolomexperiment veel methaan gevormd (tot 2000 µmol CH4/l poriewater), waardoor de bodem ging drijven (fig. 4.12). De methaanproductie in de sliblaag kwam eerder op gang in de regenwaterbehandeling, waardoor de slibbodems hier ook eerder kwamen opdrijven. De vertraging in het opdrijven bij de boezemwaterbehandeling werd veroorzaakt doordat het sulfaat in de boezemwater methaanproductie remt. Door het opdrijven zijn de opgeloste stoffen in het poriewater goed gemengd met het oppervlaktewater. Op een gegeven moment was het niet goed mogelijk om vrij oppervlaktewater te verzamelen en is water van onder de aan het oppervlak drijvende sliblaag verzameld.

In de veenbodem en de veraarde veenbodem bleven de methaanconcentraties gedurende het 4 maanden durende experiment zeer laag. Deze bodems zijn dan ook niet gaan opdrijven. Alleen in de kolommen met slib zal het opdrijven de monsters sterk hebben beïnvloed. Echter, ook in het veld kunnen veen- of sliblagen als gevolg van methaanvorming gaan drijven en op die manier de waterkwaliteit beïnvloeden.

Page 47: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47

Figuur 4.11: Oppervlaktewaterkwaliteit in de kolomproef. In de grafiek zijn de veranderingen te zien in de pH en de concentratie nitraat (NO3), ammonium (NH4), fosfor (P), ijzer (Fe) en zwavel (S) in de intacte veenbodem (groen), de veraarde veenbodem (rood) en de sliblaag (zwart). De gestreepte lijn is de behandeling met regenwater en de doorgaande lijn met sulfaatrijk boezemwater.

Page 48: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

Figuur 4.12: Methaanconcentratie in de kolomproef 2 weken na de inundatie en aan het eind van het experiment. In intacte veenbodem en de veraarde veenbodem werd geen methaan gevormd. In de sliblaag verschenen gasbellen en door de opwaartse druk begon het slib te drijven (foto). De methaanconcentraties in het poriewater van de slibbodem namen gedurende het experiment toe. In de regenwaterbehandeling kwam de methaanproductie eerder op gang en lijkt de productie hoger te zijn dan in de behandeling met boezemwater.

Op basis van de veranderingen in nutriëntenconcentraties in de tijd is een inschatting te maken van de hoeveelheid nutriënten die door de bodem kunnen worden nageleverd naar het oppervlaktewater in de veldsituatie, uitgedrukt in miligram per vierkante meter per dag (Poelen et al., 2011). De mate waarin anorganisch stikstof (nitraat + ammonium) mobiliseert naar de waterlaag wordt bepaald door de nalevering van stikstof (N) vanuit de bodem minus het stikstofverlies naar de atmosfeer via denitrificatie en anaërobe ammoniumoxidatie. De nalevering van fosfor wordt bepaald door de mobilisatie vanuit de bodem en de vastlegging middels de eerder beschreven ijzerval.

In de veraarde en de intacte veenbodem is de nalevering van stikstof beperkt tot 2-4 mg N/m2/dag in de boezemwater behandeling en 6-7 mg N/m2/dag in de regenwaterbehandeling (fig. 4.13a). De fosfaatnalevering vanuit beide bodems is zeer beperkt (fig. 4.13b). Ondanks dat de veraarde veenbodem een behoorlijke hoeveelheid fosfor bevat (fig. 4.10), is voldoende ijzer aanwezig om het fosfor te binden. De hoge Fe:PO4-ratio in het poriewater, waar 170-235 x meer ijzer dan fosfaat aanwezig is, is in lijn met die bevinding. De behandeling met boezemwater, met 1800 µmol S/l in de vorm van sulfaat, leidt niet tot extra mobilisatie van nutriënten.

In tegenstelling tot de vaste bodems heeft laat de slibbodem een duidelijke nalevering zien. Hierbij moet rekening worden gehouden dat de bodems zijn gaan opdrijven en stikstof en fosfor daardoor vanuit de slibbodem door de waterkolom zijn gemengd (fig. 4.12). De stikstofnalevering vanuit de slibbodem wordt voornamelijk bepaald door de ophoping en mobilisatie van ammonium. De nalevering komt uit op 15-18 mg N/m2/dag (fig. 4.13a), wat nog redelijk beperkt is aangezien de concentraties in het poriewater zeer hoog zijn (1000-1700 µmol NH4/l) (gegevens niet weergegeven). De P-nalevering vanuit het slib is 3,5–5,5 mg P/m2/dag (fig. 4.13b). Dat is een redelijke nalevering, die te verwachten is bij de hoge P-concentraties die zijn gemeten in het poriewater van het slib (200-290 µmol P/l). De nalevering is vergelijkbaar met wat Geurts et al. (2010) in veenplassen in West-Nederland hebben gevonden als gemiddelde maximale waarde.

Page 49: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49

Figuur 4.13: Berekende gemiddelde nutriëntennalevering (mg/m2/dag) vanuit de bodem naar de waterlaag in de kolommen met intact veen, veraard veen en slib met regenwater, respectievelijk met boezemwater. a. stikstofnalevering (N) in de vorm van ammonium (NH4) en nitraat (NO3). b. fosfornalevering (P).

Veldmetingen aan oppervlaktewaterkwaliteit

In het veld zijn in de periode 2013-2016 op vaste punten regelmatig oppervlaktewatermonsters verzameld. Afgezien van het eerste jaar na inrichting, is in het water- en veenmoscompartiment de concentratie nitraat, ammonium en fosfaat lager dan in de boezem (fig. 4.14). Dit is in lijn met de lage N- en P-nalevering, die experimenteel is vastgesteld in de kolomproef (fig. 4.13).

Verder is opvallend dat de nutriëntenconcentraties in het oppervlaktewater van de boezem hoog zijn. Het water in de Waterlandse Boezem is rijk aan nitraat (gemiddeld 26 µmol NO3/l) en ammonium (gemiddeld 23 µmol NH4/l) en zeer rijk aan fosfaat (gemiddeld 8 µmol PO4/l) (fig. 4.14). De fosfaatconcentratie in de boezem ligt ruim boven de grenswaarde van 1-2 µmol/l voor ecologisch goed ontwikkelde (zoete) laagveenwateren (Lamers et al., 2006). De nitraat- en fosfaatconcentraties laten ook een duidelijke seizoensfluctuatie zien. Nitraatconcentraties lopen in najaar/winter op tot 44(-68) µmol/l en fosfaatconcentraties bereiken hun maximum juist in voorjaar/zomer met concentraties in de boezem van 8(-20) µmol/l.

In het watercompartiment en het veenmoscompartiment zijn de nutriëntenconcentraties veelal lager dan in de boezem (fig. 4.14). Dit kan worden verklaard doordat dit compartiment is gescheiden van de boezem en regenwater wordt vastgehouden. Het oppervlaktewater in het watercompartiment bestaat dus uit een mix van regen- en boezemwater. Verder is de nalevering van P en N vanuit de bodem, zoals we hierboven hebben gezien, laag. Verhoogde nutriëntenconcentraties treden in water- en veenmoscompartiment alleen op in het eerste groeiseizoen (2014). Dit houdt waarschijnlijk verband met de erosie van fosfaatrijke bodemdeeltjes, die na de inrichting van met name de geplagde veenmospercelen makkelijk afspoelen naar het oppervlaktewater. Bovendien zijn we in 2014 terughoudend geweest met aanvullen van het watercompartiment met boezemwater, daardoor zijn de ammoniumconcentratie als gevolg van verdamping en de zeer lage waterstand verhoogd.

a. b.

Page 50: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

Figuur 4.14: Oppervlaktewaterkwaliteit in polder Omhoog met het Veen. De concentratie fosfaat (boven) en ammonium (onder) (µmol/l) in het oppervlaktewater in de boezem (oranje), het watercompartiment (blauw) en de sloten tussen de veenmospercelen (groen) in de periode 2013-2016.

Page 51: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

De conclusies m.b.t. risico op nalevering van nutriënten uit de veenmospercelen zijn hiermee:

• Als gevolg van het agrarisch gebruik is de bodem van de percelen behoorlijk verrijkt met P. Na vernatten zal de bodem waarschijnlijk echter weinig P naleveren, omdat naast fosfor ook heel veel ijzer mobiliseert. Wanneer door diffusie het fosfor in de waterlaag terecht komt, wordt, mits het water voldoende zuurstof bevat, het vrijgekomen P weer gebonden door ijzer (de zogenoemde ijzerval).

• Ondanks dat het boezemwater rijk is aan sulfaat, heeft het weinig effect op de nutriëntennalevering. Mogelijk wordt dit mede verklaard doordat de bodem, als gevolg van de invloed van de invloed van brak water in het verleden, zelf al rijk is aan zwavel, waardoor verhoudingsgewijs met het oppervlaktewater niet veel extra zwavel wordt aangevoerd. Daarnaast is de veraarde toplaag van de bodems rijk aan ijzer, waardoor sulfide dat vrijkomt bij de reductie van sulfaat, wordt gebonden. Bovendien is de sulfaatreductie lager zolang er nog veel driewaardig ijzer aanwezig is dat als gunstigere oxidator (electronenacceptor) kan dienen voor de afbraak van organische materiaal.

• De onderzochte slibbodem is zeer reactief. In het slib werd gedurende enkele weken veel methaan geproduceerd, wat duidt op anaerobe afbraak van organisch materiaal. De vorming van methaanbellen en het opdrijven van de bodem had een negatief effect op de waterkwaliteit. Het oppervlak met verslempte bodem is in het veld echter gering en zal daardoor binnen de polder zeer beperkt invloed hebben op de waterkwaliteit. Dit zou in veldsituaties waar dit optreedt verder moeten worden onderzocht. Het is mogelijk dat de methaanproductie alleen in het begin na inundatie optreedt en daardoor op langere termijn weinig impact heeft, maar dat kan op basis van dit experiment niet worden nagegaan.

• De slibbodem was oorspronkelijk vergelijkbaar met de veraarde veenlaag. Wat de exacte oorzaak is dat de bodem op deze locatie verslempt is op dit moment onduidelijk. Mogelijke oorzaken zijn hard water met veel nutriënten, een hoge anaerobe veenafbraak onder invloed van gereduceerd ijzer en/of sulfaat, of wisselende waterstanden. Voor de ontwikkeling van strategieën voor duurzaam veenbehoud verdient het aanbeveling om dit nader te onderzoeken.

Page 52: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

Page 53: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

53

5. Broeikasgasemissies en koolstofbalans Drooggelegde veenbodems zijn een grote bron van broeikasgassen, met name van CO2. Zorgpunt bij het vernatten van veengebieden is echter de productie van methaan, de belangrijkste component van moerasgas. Methaan is namelijk een veel sterker broeikasgas dan CO2, omdat per molecuul de bijdrage van methaan aan de opwarming van de aarde 32 keer zo groot is als van CO2.

In het onderzoek zijn daarom ook broeikasgasemissies op de veenmospercelen vergeleken met de oude situatie: een nabijgelegen referentie veenweidegrasland in onderbemaling met een grondwaterstand van gemiddeld 50 cm onder maaiveld. Zo kunnen we zien of de vernatting van de veenbodem en de omvorming van grasland naar veenmos-gedomineerde natuur bijdraagt aan klimaatwinst. Ook wordt hiermee duidelijk of de bodemdaling inderdaad geremd wordt en er netto CO2 wordt vastgelegd door vegetatie en bodem.

.

Figuur 5.1: Tussen 2014 en 2016 zijn eens per twee maanden broeikasgasmetingen uitgevoerd op één van de veenmospercelen en een graslandperceel (‘veenweide’) dat als referentieperceel fungeerde. Koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4) werden gemeten in een fluxkamer die over de veenmosvegetatie werd geplaatst (rechts). Foto’s: Eva van den Elzen.

De CO2-balans is met twee verschillende methodes berekend, waardoor we tot een lagere en hogere flux uitkomen. De uitstoot van het veenmosperceel komt ligt tussen -17 (netto vastlegging) en +11 t CO2 ha-1 jaar--1 (netto uitstoot). Het drooggelegde veenweidegrasland (referentie) heeft een netto uitstoot tussen +15 en +47 t CO2 ha-1 jaar-1. Het verschil tussen het veenmosperceel en het veenweideperceel is echter bij beide methodes ongeveer hetzelfde: het gedraineerde veenweidegrasland stoot jaarlijks 32 en 36 t meer CO2 uit per hectare dan het veenmosperceel.

Het verschil tussen de twee locaties wordt vooral veroorzaakt door het verschil in ecosysteemrespiratie, dit is de CO2-productie door de ademhaling van zowel de bodem(micro)organismen als de planten (fig. 5.2a), en niet door een verschil in biomassaproductie. Als wordt aangenomen dat de planten in de veenmosakkers evenveel respireren als de planten in het referentieperceel, is het gemeten verschil in CO2-emissie toe te schrijven aan verminderde veenoxidatie in de veenmosakkers.

Niet alleen de CO2-, maar ook CH4-emissie is lager in het veenmosperceel, hoewel de verschillen niet groot zijn: een methaanuitstoot van 0.04 t CH4 ha-1 j-1 en 0.06 t CH4 ha-1 jaar-1 voor het veenmosperceel, respectievelijk het gedraineerde veenweidegrasland (fig. 5.2b). Omdat CH4 een 32 maal sterker broeikasgas is dan CO2, is de totale emissie in CO2-equivalenten 1.3 t ha-1 jaar-1 voor het veenmosperceel en 1.9 t ha t ha-1 jaar-1 voor het veenweideperceel. In tegenstelling tot wat

Page 54: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

verwacht zou kunnen worden, blijven de methaanemissies ook na vernatten erg laag en speelt het dus een relatief kleine rol in de broeikasgassenbalans. Daardoor is CO2, en niet methaan, het meest bepalend voor de emissiebalans.

De lage methaanfluxen kunnen het gevolg zijn van een lage productie van methaan, of omdat het methaan wordt geconsumeerd (geoxideerd) voordat het naar de atmosfeer ontsnapt. In sulfaatrijke gebieden, zoals het Ilperveld, kunnen methaan producerende bacteriën in de bodem worden onderdrukt door sulfaat reducerende bacteriën (Gauci et al., 2004). Dan wordt er dus veel minder methaan gevormd. Een andere mogelijkheid is dat methaan consumerende bacteriën in de veenmospercelen heel actief methaan oxideren. Het is bekend dat veenmossen in symbiose leven met methaan oxiderende bacteriën. Deze kunnen het methaangas dat in de bodem wordt geproduceerd omzetten naar CO2, dat vervolgens door het veenmos wordt gebruikt voor de fotosynthese (Raghoebarsing et al., 2005).

Het vernatten van de voormalige landbouwgrond blijkt dus de netto uitstoot van broeikasgassen inderdaad al in de eerste jaren na inrichting sterk te verlagen. De verwachting is dat er na een aantal jaar overal netto koolstof wordt vastgelegd, doordat de veenafbraak sterk geremd wordt en er accumulatie van veenmosveen plaatsvindt. Al met al kunnen we concluderen dat de broeikasgasemissies door het veranderde landgebruik in de eerste jaren reeds is gereduceerd met zo’n 35 ton CO2-equivalenten ha-2 jaar-1.

Figuur 5.2: A. Ecosysteemrespiratie (CO2) en B. de uitstoot van methaan (CH4), gemeten tussen 2014 en 2016 in de veenmospercelen (waterstand 5 cm – mv) (grijs) en in een nabij gelegen referentie, een gedraineerd veenweidegrasland (waterstand 50 cm – mv) (zwart).

Page 55: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55

6. Conclusies & aanbevelingen

6.1 Conclusie: succesvolle veenvorming via veenmosontwikkeling in het veenweidegebied Op basis van de praktijkproef en de onderzoeken kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

1. Het ontwikkelen van veenvormende veenmosvegetatie op voormalige landbouwgrond blijkt inderdaad mogelijk. Na succesvolle vestiging in het eerste jaar, en een snelle toename in bedekking in de eerste 2 jaar, heeft zich een veenmosvegetatie gevestigd die een steeds dikkere laag van afgestorven veenmos opbouwt. Deze laag is na 4 jaar gemiddeld 8-10 cm dik en op sommige plekken zelfs 12 cm dik. De bodemstructuur van de veenmoslaag is vergelijkbaar met die van witveen en fungeert hydrologisch als een spons. Dit is een randvoorwaarde voor de ontwikkeling van een nieuw veenmos-ecosysteem.

2. De resterende hoeveelheid stikstof en fosfor, dat na oppervlakkig afplaggen in de bodem is blijven zitten, lijkt geen beperking te zijn voor de ontwikkeling van de veenmosvegetatie. Wel zal het noodzakelijk blijven dat via maaien (en afvoeren) Pitrus wordt onderdrukt. Het is aannemelijk dat door verschraling en verdere aangroei van de veenmoslaag bovenop de oude landbouwbodem de beschikbaarheid van voedingsstoffen in de toekomst verder afneemt.

3. Op grote delen van de proeflocatie hebben zich in de veenmosvegetatie plantensoorten kunnen vestigen die karakteristiek zijn voor laagveenmoerassen. De soorten weten zich, in ieder geval op de kortere termijn (4 jaar), te handhaven. Naast kenmerkende plantensoorten zien we binnen enkele jaren ook bijzondere laagveenpaddenstoelen verschijnen.

4. Na vernatten blijven de methaanemissies verrassend genoeg zeer laag. De CO2-uitstoot is in vergelijking met een grasland in een onderbemaling dat als referentie dient praktisch teruggedrongen tot nul. De broeikasgasemissies worden dus sterk gereduceerd met naar schatting ton CO2-equivalenten ha-2 jaar-1. De veenmosvegetatie is in staat om netto koolstof vast te leggen, waarmee bodemdaling niet alleen gestopt wordt, maar het veen in de toekomst zelfs weer omhoog zal gaan.

6.2 Sleutelfactoren voor veenmosontwikkeling op voormalige landbouwgrond in veenweiden We kunnen op basis van onze ervaringen een aantal sturende factoren identificeren die belangrijk zijn voor ontwikkeling van veenmosvegetaties op voormalige landbouwgrond, zodat de bevindingen in Ilperveld opgeschaald kunnen worden naar andere veenweidegebieden. Deze zijn:

1. De toepassing van veenmosstekken is te prefereren boven het gebruik van BeadaMoss®

veenmosparels. De veenmosvegetatie vestigt en ontwikkelt zich veel sneller met veenmosstekken. Bovendien wordt de kieming van ongewenste plantensoorten uit de zaadvoorraad, zoals Pitrus, Fioringras en Kruipende botenbloem, onderdrukt door de afdekkende laag veenmos. Van belang is wel dat het materiaal verzameld wordt op een donorlocatie waar de kans op meenemen van zaden van ongewenste plantensoorten zo klein mogelijk is.

2. Een groot nadeel van het gebruik van veenmosstekken is dat het tijdrovend werk is om de stekken te verzamelen, te verhakselen en uit te spreiden. Wellicht dat in de toekomst voldoende grote volumes van steriel stekmateriaal kunnen worden opgekweekt in bioreactoren, zoals komende jaren wordt uitgetest in het onderzoeksprogramma Mooszucht van de Universiteit van Greifswald,

Page 56: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56

Universiteit van Freibrug en het Karlsruher Institut für Technologie (fig. 6.1). Dit programma focust op grootschalige productie van veenmos voor inoculatie en ontwikkeld daar o.a. fotobioreactoren voor. Deze innovatieve productiemethoden vereisen een reincultuur van veenmos en optimale groeiomstandigeheden in de bioreactor. Ook wordt entmateriaal geteelt op fleecedoek, waarbij de productie geoptimaliseerd wordt.

Figuur 6.1: In het project Mooszucht wordt de productie van ent-materiaal onderzocht door kweek van veenmosplanten op fleecedoek en in reincultuur in fotobioreactoren. Uiteindelijke doel is om voldoende entmateriaal te produceren om grootschalige aanleg van veenmosteelt mogelijk te maken. www.Moorwissen.de/Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald & Beike et al., 2015/ Universität Freiburg.

3. Het waterbeheer in relatie tot het seizoen en het weer blijkt cruciaal, zowel met betrekking tot kwaliteit als kwantiteit. We zien dat plaatselijk, ondanks een peilbeheer tot vlak onder maaiveld, veenmossen niet vochtig genoeg blijven om droge perioden in de zomer te overleven (fig. 6.2a). Dit komt doordat de veraarde veenbodem zijn wateropnemende functie grotendeels is verloren, waardoor er minder water vastgehouden wordt en er minder water kan infiltreren vanuit de watervoerende greppels. Tijdens droge perioden verdroogt het veenmos daarom toch ondanks het hoge slootpeil. Op plekken waar de veenbodem zijn wateropnemende functie verloren is, is duurzame vestiging van veenmossen hierdoor niet mogelijk.

4. Voor blijvende veenvorming zou de huidige veenmosvegetatie oppervlakkig bevloeid moeten worden, waardoor de mossen steeds verder boven het water uitgroeien (fig. 6.2b). Door de waterstand mee te laten stijgen met de groei van de veenmossen is dan hernieuwde veenvorming mogelijk. De slechte waterkwaliteit in het Ilperveld vormt echter een knelpunt voor overleving en groei van de veenmossen. De kwaliteit van het boezemwater, en dan met name de hoge hardheid (hoge bicarbonaatconcentraties en alkaliniteit tot 3.5 meq/l), is dusdanig dat de veenmossen op de percelen een overstroming met oppervlaktewater niet lang overleven (fig. 6.2c). In gebieden met bicarbonaatrijk water, en ook in tijden van langdurige droogte, is het een optie om het water te ontharden door toediening van een zuur (bijv. tot alkaliniteit 1 meq/l). Net als bij defosfatering van oppervlaktewater zou voor waterontharding een technische installatie kunnen worden ontwikkeld om dit op grotere schaal te automatiseren.

5. De resterende meststoffen, die na vernatting vrijkomen vanuit de geplagde bodem, zijn verrassend genoeg een veel minder groot probleem voor de veenmossen. Een risico bij hoge fosforbeschikbaarheid is dat een soort als Pitrus (Juncus effusus) de vegetatie gaat domineren. Op plekken waar de veenmossen goed ontwikkelen lijkt de veenmosvegetatie, mede door combinatie met adequaat maaibeheer, de concurrentie met Pitrus goed aan te kunnen.

Page 57: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

Figuur 6.2: Het waterbeheer en de mate waarin de watervoorziening naar de veenmosplanten kan worden gereguleerd is de belangrijkste factor voor de veenmosontwikkeling en herstel van de veenvorming op de veenmospercelen. a. Te weinig water leidt tot verdroging van de percelen. b. Een goede ontwikkeling van de veenmosvegetatie is mogelijk wanneer deze voldoende water aangevoerd krijgt en de alkaliniteit en bicarbonaatconcentratie laag genoeg zijn. Voor blijvende veenvorming is het noodzakelijk om de veenmospercelen oppervlakkig te overstromen en het waterpeil mee te laten stijgen met de aangroeiende veenlaag. c. Indien het oppervlaktewater te hard is (hoge alkaliniteit/bicarbonaatconcentratie), dan zal inundatie binnen enkele weken leiden tot afsterven van de volledige veenmosvegetatie.

6.3 Veenvorming in het llperveld en in andere veenweidegebieden: naar een bestendige toekomst? Idealiter zou er in de winter voldoende regenwater (dat een zeer lage buffercapaciteit heeft) vastgehouden moeten worden om in de zomer het oppervlaktewater van de veenmosakkers op peil te kunnen houden. Hoewel het aangelegde watercompartiment van 2,5 hectare voorziet in aardig wat opslagcapaciteit, is dit nog niet voldoende. Zolang de waterkwaliteit in het Ilperveld niet verbetert, blijft het een kwestie van balanceren tussen voldoende vochtig houden van de bodem van de veenmosakkers en het net niet laten overstromen van de veenmosvegetatie. Dit is een uitdaging die zelden leidt tot maximale veengroei.

De veenvorming én de moerasnatuur in het Ilperveld, en in Omhoog met het Veen in het bijzonder, zouden er dus zeer bij gebaat zijn wanneer het Ilperveld als geheel minder onder invloed komt van het boezemwater, en meer regenwater kan vasthouden.

Page 58: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

Het project Omhoog met het Veen heeft laten zien dat de ontwikkeling van een veenmosvegetatie op voormalige agrarisch grasland mogelijk is. Van begin af aan was bekend dat de uitgangscondities op de proeflocatie verre van optimaal waren voor de ontwikkeling van veenmossen, omdat de percelen bestaan uit een verdroogde, veraarde veenbodem en de invloed van boezemwater in de polder groot is. Desondanks is de methode van Sphagnum farming succesvol gebleken. Aan de hand van de in dit onderzoek beschreven sleutelfactoren kan de methode ook succesvol worden toegepast in andere veenweidegebieden. Dat biedt niet alleen een hoopvol perspectief voor duurzaam veenbehoud door veennatuur te ontwikkelen, maar voor de ontwikkeling van veenmosteelt als productief landgebruik op nat veen (paludicultuur; project Moosgrün), waarbij veenmos wordt geoogst en gebruikt als substituut voor turf in potgrond (fig. 6.3). De transitie van conventioneel landgebruik op droog veen naar laagveennatuur of paludicultuur is de enige manier om het veen duurzaam te behouden. Wanneer dat op grotere schaal wordt toegepast kan dat een belangrijke bijdrage leveren aan oplossingen voor de bodemdalingsproblematiek en het behalen van de klimaatdoelen uit het Klimaatakkoord.

Figuur 6.3: In het Hankhausermoor wordt op 14,5 ha veenmos gekweekt als paludicultuurgewas (project Moosgrün). Het is een praktijkproef waarin met succes veenmos wordt geoogst. Het project toont aan dat veenmos kan worden geproduceerd als hernieuwbare grondstof voor potgrond ter vervanging van turf. Het doel is om turfwinning te stoppen, omdat daarvoor in o.a. Scandinavië, de Baltische Staten, Duitsland en Ierland op grote schaal namelijk hoogvenen worden vernietigd. Foto: september 2017.

Page 59: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

6. Literatuur Beike, A.K., V. Spagnuolo, V. Lüth, F. Steinhart, J. Ramos-Gómez, M. Krebs, P. Adamo, A. Rey-Asensio, J.A. Fernández, S. Giordano, E.L. Decker & R. Reski (2015). Clonal in vitro propagation of peat mosses (Sphagnum L.) as novel green resources for basic and applied research. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 120, Issue 3, pp 1037–1049. CBS, PBL, RIVM, WUR (2017). CO2-emissie per voertuigkilometer van nieuwe personenauto's, 1998-2016 (indicator 0134, versie 14, 28 april 2017). www.clo.nl. Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), Den Haag; PBL Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag; RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven; en Wageningen University & Research, Wageningen. De Vries, F. (2004). De verbreiding van veengronden. In: Kekem, A.J. (red.) Veengronden en stikstofleverend vermogen. Alterra, Wageningen. Alterra-rapport 965. Erkens, G., M.J. van der Meulen & H. Middelkoop (2016). Double trouble: subsidence and CO2 respiration due to 1,000 years of Dutch coastal peatlands cultivation. Hydrogeology Journal 24: 551–568. Gauci, Vincent & Matthews, Elaine & Dise, Nancy & Walter, Bernadette & Koch, Dorothy & Granberg, Gunnar & Vile, Melanie. (2004). Sulfate suppression of the wetland methane source in the 20th and 21st centuries. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101. 12583-7. 10.1073/pnas.0404412101. Gaudig, G., M. Krebs and H. Joosten (2017). Sphagnum farming on cut-over bog in NW Germany: Long-term studies on Sphagnum growth. Mires and Peat, Volume 20 (2017/18), Article 04, 1–19. Geurts, J.M.J., A.J.P. Smolders, A.M. Banach, J.P.M. van de Graaf, J.G.M. Roelofs, L.P.M. Lamers (2010). The interaction between decomposition, net N and P mineralization and their mobilization to the surface water in fens. Water Research 44, Issue 11. Harpenslager, S.F., G. van Dijk, S. Kosten , J.G.M. Roelofs, A.J.P. Smolders & L.P.M. Lamers (2015) Simultaneous high C fixation and high C emissions in Sphagnum mires. Biogeosciences12: 4739-4749. Harpenslager, S.F., E. van den Elzen, M.A.R. Kox, A.J.P. Smolders, K.F. Ettwig & L.P.M. Lamers (2015) Rewetting former agricultural peatlaands: Topsoil removal as a prerequisite to avoid strong nutrient and greenhouse gas emissions. Ecological Engineering 84: 159-168. Jansen, P.C., E.P. Querner & C. Kwakernaak (2007). Effecten van waterpeilstrategieën in veenweidegebieden; een scenariostudie in het gebied rond Zegveld. Alterra-rapport 1516. KNMI (2015). KNMI’14-klimaatscenario’s voor Nederland; Leidraad voor professionals In klimaatadaptatie. KNMI, De Bilt. Koks, A., G. van Dijk & C. Fritz (in voorbereiding). Sphagnum bleaching: the influence of NaHCO3 an CaCl2 on the persistence of seven Sphagnum species. Radboud University Nijmegen & B-WARE Research Centre. Kwakernaak, C, J. van den Akker, E. Veenendaal, K. van Huissteden & P. Kroon (2010). Veenweiden en klimaat. Mogelijkheden voor mitigatie en adaptatie. Tijdschrift Bodem. Lamers, LPM, C. Farhoush J.M. Van Groenendael & J.G.M. Roelofs. Calcareous groundwater raises bogs; the concept of ombrotrophy revisited. Journal of Ecology 87: 639-648. Michielsen, B., L. Lamers & F. Smolders (2007). Interne eutrofiëring van veenplassen belangrijker dan voorheen erkend?

Page 60: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

60

Nijp JJ, Limpens J, Metselaar K, van der Zee SE, Berendse F, Robroek BJ. (2014). Can frequent precipitation moderate the impact of drought on peatmoss carbon uptake in northern peatlands? New Phytol. 203(1): 70-80. PBL (2015). Het Groene Hart in beeld. Een uniek veengebied midden in de Randstad. Planbureau voor de Leefomgeving. Publicatienummer: 1351. PBL (2016). Dalende bodems, stijgende kosten. Mogelijke maatregelen tegen veenbodemdaling in het landelijk en stedelijk gebied. Planbureau voor de Leefomgeving. Publicatienummer: 1064. Poelen, M.D.M., L.J.L. van den Berg, G.N.J. ter Heerdt, R. Bakkum, A.J.P. Smolders, N.G. Jaarsma, R.J. Brederveld & L.P.M Lamers (2011). Waterbodembeheer in Nederland: Maatregelen Baggeren en Nutriënten (BAGGERNUT) – Metingen Interne Nutriëntenmobilisatie en Decompositie (MIND-BAGGERNUT). Rapportage Onderzoekcentrum B-WARE 2012.18. Provincie Noord-Holland (2011). Toekomstscenario’s Laag Holland. Discussienota. Directie Beleid Sector Natuur, Recreatie en Landschap. Raghoebarsing AA Smolders AJP Schmid MC et al. (2005) Methanotrophic symbionts provide carbon for photosynthesis in peat bogs. Nature 436: 1153–1156. Robroek, B., J. van Ruijven, M.G.C. Schouten, A. Breeuwer, P.H. Crushell, F. Berendse, J. Limpens (2009). Sphagnum re-introduction in degraded peatlands: The effects of aggregation, species identity and water table. Basic and Applied Ecology, Volume 10, Issue 8. Schothorst, C.J. (1977). Subsidence of low moor peat soils in the Western Netherlands. Geoderma 17: 265-291. Smolders A., L. Lamers, E. Lucassen & J. Roelofs (2006). Internal eutrophication: how it works and what to do about it - a review. Chemistry & Ecology (22): 93-111. Eertwegh, G.A.P.H. van den & C.L. van Beek (2004). Water- en nutriëntenhuishouding van een veenweidegebied. De vlietpolder in Zuid-Holland in beeld. STOWA-rapport 2004-30 Van de Akker, J.J.H., P.J. Kuikman, F. de Vries, I. Hoving, M. Pleijter, R.F.A. Hendriks, R.J. Wolleswinkel, R.T.L. Simões & C. Kwakernaak (2008). Emissions of CO2 from agricultural peat soils in the Netherlands and ways to limit this emission. Proceedings of the 13th International Peat Congress, Tullamore, Ireland, International Peat Society.

Van Diggelen, J. M.H. (2015). Human impact on peatlands: from biogeochemical issues towards sustainable land use options. Proefschrift Radboud Universiteit Nijmegen.

Van de Riet, B.P., M.M. Hefting & J.T.A. Verhoeven (2013). Rewetting Drained Peat Meadows: Risks and Benefits in Terms of Nutrient Release and Greenhouse Gas Exchange. Water, Air & Soil Pollution 224 (4).

Van de Riet, B.P., R. van Gerwen, H. Griffioen & N. Hogeweg (2014). Vernatting voor veenbehoud. Carbon credits en kansen voor paludicultuur en natte natuur in Noord-Holland.

Van de Ven, G.P. (1993) Leefbaar laagland. Uitgeverij Matrijs, Utrecht, The Netherlands.

Vermaat J, Harmsen J., Hellman F., Van der Geest H., de Klein J., Kosten S., Smolders A., Verhoeven J., Mes, R. & Ouboter M. 2013. Sulfaatbronnen in het Hollandse veenlandschap. Landschap 30(1): 5-13.

Weston, D.J., C.M. Timm, A.P. Walker, L. Gu, W. Muchero, J. Schmutz, A.J. Shaw, G.A. Tuskan, J.M. Warren & S.D. Wullschleger (2015). Sphagnum physiology in the context of changing climate: emergent influences of genomics, modelling and host–microbiome interactions on understanding ecosystem function. Plant, Cell and Environment 38: 1737–1751.

Page 61: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

Wetterskip Fryslan (2011). Knelpunten inde functiebediening en ontwikkeling van kosten; naar nieuwe beleidsuitgangspunten voor de waterschapstaken in het veenweidegebied. Interne notitie.

Zak, D., H. Reuter, J. Augustin, T. Shatwell, M. Barth, J. Gelbrecht & R. J. McInnes (2015). Changes of the CO2 and CH4 production potential of rewetted fens in the perspective of temporal vegetation shifts. Biogeosciences 12: 2455–2468.

Page 62: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

Page 63: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

BIJLAGE 1

Kaarten van de proeflocatie Omhoog met het Veen in het Ilperveld met de indeling in peilvakken (boven), de indeling van het gebied in verschillende deelgebieden (midden) en de toponiemen van de verschillende onderdelen van de proeflocatie (onder). Bron: Google.

Page 64: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64

BIJLAGE 2 Vegetatiesamenstelling en abundantie van vaatplanten in de vlakken waar veenmoscapitula (C) respectievelijk BeadaMoss® veenmosparels (P) na plaggen zijn aangebracht. De vlakdekkende inventarisatie van de veenmosakkers (VA) heeft plaats gevonden in juni 2017 volgens de methode van Tansley. Ieder taxon is tevens ingedeeld in een soortgroep: hooi = hooilandsoort, gras = graslandsoort, moeras = soorten van laagveenmoeras, vmr = soorten van veenmosrietland, zilt = soorten van zoute milieu’s. Voor locaties en perceelnummers zie kaarten in bijlage x.

LOCATIE VA-A VA-A VA-A VA-B VA-B VA-B VA-C VA-C VA-D VA-D VA-A VA-A VA-A VA-B VA-B VA-B VA-C VA-C VA-C VA-D VA-D VH

Perceelnummer soor

tgro

ep

perc

eel 1

capi

tula

perc

eel 2

capi

tula

perc

eel 3

capi

tula

perc

eel 1

capi

tula

perc

eel 2

capi

tula

capi

tula

perc

eel 1

capi

tula

perc

eel 2

capi

tula

perc

eel 1

capi

tula

perc

eel 2

capi

tula

perc

eel 2

par

els

perc

eel 3

par

els

perc

eel 4

par

els

perc

eel 1

par

els

perc

eel 2

par

els

pare

ls

perc

eel 1

par

els

perc

eel 2

par

els

perc

eel 3

par

els

perc

eel 1

par

els

perc

eel 2

par

els

perc

eel 1

Ond

erzo

ekse

iland

(r

ondo

m v

akke

n)

countSpecies soort c c c c c c c c c c p p p p p p p p p p p hooiAgrostis canina Moerasstruisgras vmr a a a a a a o a f o o o o o f 15Agrostis capillaris Gewoon struisgras gras o 1Agrostis stolonifera Fioringras gras la o o a d d d d ld a a a a a o o 16Alnus glutinosa Zwarte els overig o 1Alopecurus geniculatus Geknikte vossenstaart gras o o o f 4Angelica sylvestris Gewone engelwortel hooi r r 2Anthoxanthum odoratum Gewoon reukgras hooi r 1Aster tripolium Zulte zilt r 1Bellis perennis Madeliefje gras o o 2Berula erecta Kleine watereppe moeras o lf o o o lf lf r o o o o 12Betula pubescens Zachte berk overig o o o o f f 6Bidens cernua Knikkend tandzaad pionier o f o o lf o f o 8Bidens tripartitia Veerdelig tandzaad pionier o o o 3Bolboschoenus maritimus Heen moeras o o o o o 5Callitriche spec Sterrekroos moeras lf lf 2Cardamine pratensis Pinksterbloem hooi o o o o o o o o o o o o o o 14Carex curta Zompzegge vmr o o o r o 5Carex distans Zilte zegge zilt r 1Carex riparia Oeverzegge moeras lf 1Cerastium fontanum Gewone en Glanzende hoornbloem gras o o 2Cirsium palustre Kale jonker moeras o o o r r r o r r o o 11Cotula coronopifolia Goudknopje pionier o o la lf lf r o la 8Dactylorhiza majalis s. praetermissaRietorchis hooi o r o r 4Drosera rotundifolia Ronde zonnedauw vmr o r o o 4Epilobium ciliatum Beklierde basterdwederik moeras o 1Epilobium hirsutum Harig wilgeroosje moeras o o r o o o o o 8Epilobium palustre Moerasbasterdwederik vmr r o 2Epilobium parviflorum Viltige basterdwederik moeras r r o o o 5Epilobium spec Basterdwederik (G) moeras r 1Epilobium tetragonum Kantige basterdwederik moeras r 1Eupatorium cannabinum Koninginnenkruid moeras o o o o o o o o o 9Galium palustre Moeraswalstro vmr f f f f f f f o f a f o f f f f f f a 19Glyceria fluitans Mannagras moeras a a a a a la o 7Holcus lanatus Gestreepte witbol gras a f a a f f a f f a f a a a f a a 17Hydrocotyle vulgaris Gewone waternavel vmr a a a f a a a a a a o f f f f la f a a a a f 22Iris pseudacorus Gele lis moeras r o 2Jacobaea aquatica Waterkruiskruid hooi o o o o o 5Juncus articulatus Zomprus vmr f f o f f a f f a f f f f 13Juncus bufonius Greppelrus pionier o la la la 4Juncus conglomeratus Biezenknoppen hooi o r o o r o 6Juncus effusus Pitrus hooi d d d d d d a a a a a a a a a a a a a a a a a 23Juncus gerardii Zilte rus/Platte rus zilt lf lf la lf lf lf la lf lf a 10Juncus subnodulosus Paddenrus moeras lf lf 2Lolium perenne Engels raaigras gras o 1Lotus pedunculatus Moerasrolklaver moeras f lf o a la la a a a la o lf o lf lf a f f a a ld la 22Lychnis flos-cuculi Echte koekoeksbloem moeras o 1Lycopus europaeus Wolfspoot moeras o o o o o o o o o 9Lythrum salicaria Grote kattenstaart moeras o f o o o o o o o o f 11Mentha aquatica Watermunt moeras f o f o lf o f f f o lf o o f o o a 17Myosotis laxa s. cespitosa Zompvergeet-mij-nietje moeras o o o r o r o o o o o o o 13Peucedanum palustre Melkeppe vmr o r o o r r o r 8Phragmites australis Riet moeras lf f a f o f a f o f f a f f 14Plantago lanceolata Getande weegbree pionier o 1Plantago major Grote en Getande weegbree pionier o o o 3Potenilla anserina Zilverschoon gras r o r 3Prunella vulgaris Gewone brunel hooi o 1Ranunculus flammula Egelboterbloem moeras o o o o o o o o o o o o o o o o o o f lf o o 22Ranunculus repens Kruipende boterbloem gras f f o f o o o o o o o o o o f o o f f f 20Ranunculus sceleratus Blaartrekkende boterbloem pionier r o o 3Rhinanthus angustifolius Grote ratelaar hooi o f o 4Rumex acetosa Veldzuring gras o o o o o 5Rumex conglomeratus Kluwenzuring pionier r r 2Rumex hydrolapathum Waterzuring moeras o o r o o o o o o o o o 12Rumex palustris Moeraszuring moeras o o r o o o o o o o 10Sagina procumbens Liggende vetmuur pionier r r o r r 5Salix species Wilg (G) overig o o o o f r o o 8Samolus valerandi Waterpunge moeras lf 1Schoenoplectus tabernaemontaniRuwe bies moeras lf lf o o lf lf lf lf lf lf a lf lf lf lf 15Stachys palustris Moerasandoorn moeras o 1Succisa pratensis Blauwe knoop hooi o 1Trifolium pratense Rode klaver hooi o 1Trifolium repens Witte klaver gras f f o f la f o f f f o o f la a a f f 18Typha angustifolia Kleine lisdodde moeras r o 2Typha latifolia Grote lisdodde moeras r o 2Viola palustris Moerasviooltje vmr o r r 3

aantal soorten 26 27 17 9 18 10 18 19 17 19 16 26 28 24 25 31 31 27 27 25 10 32 42

Page 65: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

Omhoog met het Veen - Eindrapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

Page 66: Herstel van een veenvormende veenmosvegetatie op ... de...delen van hun kennis ten aanzien van Sphagnum farming en de inspirerende discussies en bijeenkomsten: Christian Fritz, Jeroen

BIOGEOCHEMICAL W ATER-

MANAGEMENT & APPLIED RESEARCH

ON ECOSYSTEMS

www.ocbw.nl

�*$+)**&,$'#���.����������������

�$'� �����������.���( &' �&)%*�*"!-�)'

BIOGEOCHEMICAL WATER-

ON ECOSYSTEMS

MANAGEMENT & APPLIED RESEARCH

Toernooiveld 1 • 6525 ED NIJMEGENTel.: 024-3652816 • E-mail: [email protected]

www.b-ware.eu