Sleutelprocessen voor hoogveenherstel

Voor herstel van de hydrologie van hoogvenen is het van belang dat waterstand zich gedurende het gehele jaar in de buurt van het maaiveld bevindt (Streefkerk en Casparie, 1987; Schouwenaars et al. 2002; Janssen et al., 2012). Van belang is daarbij een jaarlijkse wegzijging van minder dan 40 mm / jaar (Streefkerk en Casparie, 1987).

Verder is van belang dat oppervlakkige afstroming gedurende een (groot) deel van het jaar over het veenoppervlak plaatsvindt (Streefkerk en Casparie, 1987). Bij hydrologisch herstel is het van belang dat het grondwater gedurende het gehele jaar tot in de veenbasis komt (Lassche 2008; Janssen et al., 2012).

Door de ligging deels op het zuidelijk deel van de Hondsrug ligt het gebied relatief hoog in het landschap, op de waterscheiding van het Hunzesysteem en het Schoonebeekerdiep/Vecht systeem (zie afbeelding 39 voor een schematische weergave). Door het afgraven van grote delen is deze hoge ligging nog versterkt. Hierdoor kent het gebied een sterk verhang in de freatische waterstand en als gevolg daarvan zowel een hoge horizontale als een hoge verticale wegzijging. Bij de ontginning van het veen is bovendien het levende gedeelte, de zogeheten acrotelm, vrijwel volledig verloren gegaan. De acrotelm is de laag van levende veenmossen die grondwateronafhankelijk is en in staat is om zelf haar eigen zure en

hydrologische condities te reguleren. Dat kan alleen als die laag een voldoende grote oppervlakte beslaat en er sprake is van een vrijwel constant waterpeil.

Op veel plaatsen is het veen tot (vrijwel) op de minerale zandondergrond

afgegraven, waardoor het freatisch veenwater in het resterende veenpakket enorm fluctueert en in droge perioden tot onder de veenbasis uitzakt. Dit veroorzaakt scheuren in de veenlaag, waardoor het veenpakket nog gevoeliger wordt voor uitdroging. Ook sloten en wijken werden tot heel recent nog tot in de diepe zandondergrond uitgegraven, met dezelfde desastreuze gevolgen. De

grondwaterspiegel zakte daardoor in het Bargerveen over hele grote oppervlakten met meer dan een meter. Dergelijke sloten komen in en langs het veen nog op diverse plaatsen voor.

Bij uitdroging treedt veraarding van de veenbodem op. Hierdoor worden voedingsstoffen nutriënten uit het veenpakket vrijgemaakt. Vooral grassen als pijpenstrootje en bomen als zachte berk profiteren van de droogte en de

vrijkomende stikstof en fosfaatverbindingen. De grassen en bomen beschaduwen vervolgens de bodem en leveren bladval. Daardoor verslechteren de condities voor veenmossen verder. De verdroging wordt zo een zich versterkend proces.

Natura 2000 |beheerplan | Bargerveen

Figuur 3.36. Schematische weergave van de ligging van het Bargerveen in het landschap, in vier stappen van de start van de veengroei tot nu. Het schema geeft grofweg een doorsnede van zuidwest naar noordoost door het Meerstalblok. De verhoudingen zijn niet geheel conform de werkelijkheid.

Toelichting:

A. De veengroei is als laagveen gestart in het oorspronkelijke dal en brongebied van de Hunze. Dit laagveen werd gevoed door grondwater uit onder andere de naastgelegen (lage) zuidelijke uitloper van de Hondsrug.

(De Hunze heeft naderhand zijn loop verlegd. Nu behoort dit gebied tot het stroomgebied van de Runde).

B. Door de hoogtegroei van het laagveen is een deel buiten het bereik van het grondwater gekomen en vrijwel volledig afhankelijk geworden van neerslag (hoogveen). Het hoogveen breidde zich uit en bedekte de omgeving.

C. In de hoogtijdagen van het Bourtangerveen overdekte het hoogveen grote delen van Groningen, Drenthe en het aangrenzende deel van Nedersaksen. Ook de uitloper van de Hondsrug was met veen bedekt.

Na de vervening rest alleen een relatief klein hoogveenreservaat bovenop en rond de waterscheiding die wordt gevormd door zuidelijke uitloper van de Hondsrug. Slechts een klein gebied in het Meerstalblok is niet vergraven. Door de grote hoogteverschillen sijpelt er veel water weg naar de omgeving.

Groeiend veen

Een belangrijke voorwaarde voor het op gang komen van hoogveenvorming is het herstel van de juiste condities voor het opnieuw ontstaan van een levende veenlaag, het ‘acrotelm’. Niet alle veenmossoorten beschikken over de juiste eigenschappen om een acrotelm te vormen. Joosten (1995) noemt met name de veenmossoorten wrattig veenmos, hoogveen-veenmos, kamveenmos, bruin veenmos en rood veenmos als zogenaamde sleutelsoorten, wier dominantie als een absolute

voorwaarde voor hoogveenherstel moet worden beschouwd. Dit zit hem met name in de resistentie van deze soorten tegen afbraak die veroorzaakt wordt door speciale lignine-achtige verbindingen die ingebouwd worden in de celwanden (Verhoeven & Liefveld, 1997). Slenksoorten als waterveenmos en fraai veenmos breken veel beter af, waardoor geen goede acrotelmstructuur ontstaat. Deze soorten kunnen wel in de acrotelm groeien maar niet domineren. Het herstel van een hoogveenvormend systeem kan dan ook pas op gang komen indien één of meer van de ‘sleutel’-

soorten over grote oppervlakte tot dominantie zijn gekomen en er zich een acrotelm met veenbulten en veenslenken vormt.

Waterhuishouding

Omdat in de meeste vergraven en verdroogde hoogveenrestanten maar beperkt veenmosgroei optreedt, zullen eerst de juiste voorwaarden voor de groei van veenmossen moeten worden geschapen. Hierbij zijn vier (samenhangende) factoren cruciaal:

1. Freatische waterstand gedurende het gehele jaar in de buurt van het maaiveld (Streefkerk en Casparie, 1987; Schouwenaars et al. 2002; Janssen et al., 2012). 2. Grondwater gedurende het gehele jaar tot in de veenbasis, vooral op plaatsen

met een dunne en slecht functionerende (zwart)veenlaag (Waterschap velt en Vecht, 2008; Janssen et al., 2012, Von Asmuth, per mail 2013).

3. Een jaarlijkse wegzijging van minder dan 40mm / jaar (Streefkerk en Casparie, 1987)

4. Oppervlakkige afstroming gedurende een (groot) deel van het jaar over het veenoppervlak (Streefkerk en Casparie, 1987).

5. Stabiele peilen (Duinen G.A. van, e.a., 2011).

6. Een waterdiepte van maximaal 50 cm boven het maaiveld (Duinen G.A. van, e.a., 2011).

Voor een goed herstel is het nodig dat over grote oppervlakten de stijghoogte van het grondwater zo hoog mogelijk te krijgen en in elk geval tot in de veenbasis. Daarvoor is een hellingshoek in het veen van maximaal 10 cm op een lengte van

Natura 2000 |beheerplan | Bargerveen

100 meter vereist (bij een sterke uitdroging van het veen ontstaan hellingshoeken die te steil zijn om het water vast te houden). Het freatisch water dient tot in of licht boven het maaiveld te reiken. In onvergraven witveen is het belangrijkste middel er voor te zorgen dat het veenwater tot in of boven het maaiveld staat en ook in zeer droge zomers niet of nauwelijks uitzakt. Dit lukt momenteel in de centrale delen van het Meerstalblok vrij aardig. Is er daarentegen sprake van sterk veraard en

vergraven (zwart)veen, dan dient men allereerst de vraag te stellen of er vorming van drijftillen mogelijk is, met andere woorden of er kans is op gasvorming (methaan en koolzuur). Als dat het geval is, zoals in een aantal ‘baggervelden’ in het oosten van het gebied, dan dient de stijghoogte van het grondwater tot boven het maaiveld te worden gebracht, dat wil zeggen tot boven de bodem van deze velden. Bij dikke witveenpakketten is dit van minder van belang, omdat het

opdrijven van brokken veen hier geen rol speelt. De wegzijging is bovendien bij deze dikke witveenpakketten doorgaans heel beperkt.

Dit betekent in de praktijk dat zowel voor hoogveenontwikkeling in zwartveen als in de dikke witveenpakketten in de omgeving vernattingsmaatregelen moeten worden genomen. Bij dunne en slecht functionerende pakketten zwartveen, zoals op veel plaatsen in het Amsterdamsche en Schoonebeekerveld is het bovendien van belang om ook te zorgen voor toevoer van basenrijk grondwater. In grote delen van het Amsterdamsche Veld en het Schoonebeekerveld reikt de stijghoogte van het diepere grondwater nog niet permanent tot in de veenbasis. Er treedt nog teveel wegzijging op voor duurzaam herstel van het hoogveen.

Hierbij is het vaak nodig om maatregelen op regionale schaal (macroschaalniveau) te nemen, bijvoorbeeld om het regionale grondwater op te zetten en zo de

wegzijging te verminderen. Dit gebeurt rond het Bargerveen door het dempen van sloten, de aanleg van dammen en door de realisatie van bufferzones.

Grondwater tot onderin het veenpakket zorgt niet alleen voor minder wegzijging van freatisch water naar de ondergrond en daardoor voor stabielere waterstanden. Het zorgt ook voor een licht basenrijke toevoer (zuurbuffering) naar het veen waardoor het veen enigszins wordt afgebroken en er methaan ontstaat. Methaan en door oxidatie van methaan gevormd koolzuur bevorderen de groei van veenmossen in de waterlaag. Deze gassen zorgen bovendien voor een opwaartse druk waarbij

verzonken restveen of teruggestorte bolster gaan drijven en een aaneengesloten drijflaag vormen. Hierop kan uiteindelijk een acrotelm ontstaan. De beste hoogveenontwikkeling vindt steeds plaats als er ook aanvoer is van koolzuurrijk grondwater, zoals onder meer blijkt uit een recente inventarisatie van hoogvenen in Nederland (mond. mededeling A. Jansen, deskundigenteam OBN).

Gebufferd grondwater is daarnaast van belang voor het herstel van gradiënten van zuur en voedselarm naar iets gebufferd en licht verrijkt veen

De grondwaterspiegel mag overigens niet te hoog staan. In een aantal baggervelden is dit momenteel het geval. Bij een waterstand van meer dan 50 cm. krijgen de veenmoskussens op de bodem te weinig zonlicht. Bij grotere wateroppervlakten is dan bovendien de kans op golfslag groter. Beide factoren zijn ongunstig voor het ontstaan van drijvende veenmosdekken.

Voor een goede veenvorming is enig verhang noodzakelijk, om het water te laten afstromen en daarmee ophoping van voedingsstoffen (eutrofiëring) en algengroei te voorkomen. Het verhang moet echter niet meer zijn dan 10 cm op 100 meter, omdat anders de hogere delen te droog komen te staan. De realisatie van dit verhang lukt lang niet overal in het Bargerveen. Het gebied bestaat voor een belangrijk deel uit compartimenten met een verschillende waterstand die dit verhang proberen te benaderen.

Nutriënten

Een hoge depositie van stikstofverbindingen versterkt de vestiging en het voortbestaan van vooral vegetaties van waterveenmos en fraai veenmos en benadeelt dus de vestiging van andere veenmossen, waaronder de kenmerkende soorten van het actieve hoogveen. De concentraties van de belangrijkste nutriënten blijken in de Nederlandse hoogvenen aanzienlijk hoger te liggen dan in buitenlandse referentiegebieden. Op zich hoeft de verhoogde nutriëntenbeschikbaarheid de groei van de veenmossen niet negatief te beïnvloeden. Wanneer alle nutriënten in voldoende mate beschikbaar zijn, zou dit de groei van veenmossen zelfs kunnen stimuleren. Over het algemeen is de stikstofconcentratie echter aanzienlijk sterker toegenomen dan de concentratie van de overige nutriënten. De disproportionele toename van de stikstofbeschikbaarheid, die het gevolg is van de hoge

stikstofdepositieniveaus in de laatste decennia, heeft ertoe geleid dat de groei van de veenmossen niet meer door stikstof (N), maar vaak door fosfor (P) wordt gelimiteerd. De veenmossen zijn hierdoor niet meer in staat om alle stikstof die via de atmosfeer wordt aangevoerd op te nemen. Het zogenaamde veenmosfilter is verzadigd, waardoor stikstof ophoopt in het veenvocht en beschikbaar komt voor hogere planten en van algen, die hier dan ook van profiteren.

Een hoge stikstofdepositie leidt in verdroogd en instabiel hoogveen tot een sterke toename van vaatplanten. Vooral pijpenstrootje en zachte berk profiteren van de stikstofovermaat. De groei van deze soorten leidt tot een beschaduwing en verdere uitdroging van de veenmossen en daarmee tot hun achteruitgang. Veenmossen worden positief beïnvloed door een lichte mate van beschaduwing, maar hebben sterk te lijden als de beschaduwing te sterk wordt. Veenmosgroei wordt geremd wanneer de beschaduwing meer wordt dan 50 %, hetgeen overeenkomt met een kruidlaagbedekking van ± 70 %. Bij sterke beschaduwing in combinatie met een hoge stikstofbelasting nemen de veenmossoorten ook minder stikstof op. De resterende stikstof wordt snel opgenomen door de grassen en jonge bomen, waardoor een zichzelf versterkend proces ontstaat. Bovendien zijn vaatplanten gemakkelijker afbreekbaar, waardoor de hierin vastgelegde nutriënten weer sneller vrijkomen in het veen (Limpens & Berendse, 2003b). Op deze manier ontstaat een positieve terugkoppeling die leidt tot een nog grotere dominantie van vaatplanten. Meer vaatplanten vangen ook meer droge depositie in, waardoor de stikstofbelasting nog verder toeneemt. Daarnaast hebben hogere planten doordat zij neerslag

invangen en meer verdampen een negatief effect op de waterhuishouding (Heijmans et al., 2002). Ten slotte neemt ook de groei van algen in het veen door de hoge stikstofbelasting toe.

In vergelijking met stikstof zijn fosfaat en kalium onbelangrijke nutriënten in het hoogveenherstel. Beide nutriënten zijn relatief weinig beschikbaar en komen in veel mindere mate ‘met de lucht aanwaaien’. Wel geldt dat door de extra stikstof meer fosfaat uit het veenpakket gemobiliseerd wordt en ter beschikking van de vegetatie komt. Fosfaat wordt als het ware door bomen en grassen uit het veenpakket losgemaakt en belandt in het wortelmilieu. Daar bevordert het de groei van grassen en bomen en bemoeilijkt het de ontwikkeling van veenmossen (mond. med. A. Jansen, consultatie OBN-deskundigenteam Nat Zandlandschap, 18 april 2013). Koolstof is wel een uiterst belangrijk nutriënt voor veenmossen. Hoewel er

voldoende koolstof in de lucht zit, is deze slecht beschikbaar voor veenmossen die onder water groeien of ten hoogste licht boven water uitsteken, zoals waterveenmos en fraai veenmos. De onderwater groeiende (slenkvormende) soorten zijn de

soorten waar de veengroei doorgaans mee start. De bladgroen houdende cellen zijn in deze veenmossen vrijwel geheel omringd door water, waardoor koolstof eerst uit de lucht naar het water moet diffunderen, alvorens het kan worden opgenomen. De

Natura 2000 |beheerplan | Bargerveen

diffusie van koolstof van lucht naar water verloopt echter traag en koolstof is maar in geringe mate in water oplosbaar. Extra aanvoer van koolstof via uit diepere veenlagen afkomstig (grond)water, waarin veel koolstof is opgelost, leidt dan ook telkens tot een hogere productie van veenmossen, ook die van de kenmerkende soorten van actief hoogveen (Smolders et al., 2003).

Eenmaal gevestigd zijn de typische bultvormende, boven water groeiende veenmossoorten als hoogveenveenmos, rood veenmos en wrattig veenmos veel beter in staat om koolstof uit de lucht en uit het veen zelf te halen.

Substraat en zuurgraad

Zwartveen is sterk gehumificeerd veen dat voornamelijk uit rood veenmos en bruin veenmos bestaat. Witveen is veen dat voornamelijk door kamveenmos, wrattig veenmos en hoogveen-veenmos is gevormd. Wanneer voornamelijk zwartveen aanwezig is, is herstel van de acrotelm moeilijker dan bij witveen. Vaak wordt ervoor gekozen om grote delen van zwartveenrestanten te inunderen, omdat de bergingscoëfficiënt van zwartveen erg laag is. Inundatie van zwartveenrestanten blijkt echter alleen tot een hoogveenverlanding te leiden, wanneer drijftillen ontstaan of wanneer er een sterke onderwatergroei optreedt van veenmossen. Methaangas blijkt bij het ontstaan van deze drijftillen een belangrijke rol te spelen, maar dit proces treedt lang niet altijd op. Methaan wordt door bacteriën gevormd uit de afbraak producten (met name acetaat en kooldioxide) die vrijkomen bij de anaerobe afbraak van organisch materiaal (Segers, 1998). Voor in de waterlaag groeiende veenmossen is de eveneens van afbraak afkomstige CO2 de enige bron

van koolstof. Afbraak van organisch materiaal door bacteriën, en daarmee de productie van CO2 en methaan, is afhankelijk van een relatief hoge pH. Doordat in

het Bargerveen de stijghoogte in de zandondergrond in delen niet aan de veenbasis rijkt, is er daar geen aanvoer van basen door grondwater. Daardoor is de pH in de geïnundeerde delen laag en de groei van waterveenmos in deze delen erg traag. Bovendien ontstaan nauwelijks drijftillen.

De pH van het veen kan sterk worden beïnvloed door de nabijheid van gebufferd grondwater. In veel veenrestanten is de resterende veenlaag nog maar erg dun (minder dan 1 m) en bevindt de veenbasis zich dus dicht aan het oppervlak. Indien gebufferd grondwater tot in de veenbasis reikt, kan er zo een buffering van het veen optreden, waardoor de afbraakprocessen en dus de methaanproductie worden gestimuleerd. In het Haaksbergerveen heeft de bufferende invloed van het grondwater na inundatie op een aantal plaatsen geleid tot een snelle ontwikkeling van drijftillen door het opdrijven van restveen (Lamers et al., 1999). In het Bargerveen rijkt het grondwater in grote delen niet aan de veenbasis, waardoor deze stimulans voor hoogveenherstel vooralsnog ontbreekt.

Afwezigheid van karakteristieke hoogveen-veenmossoorten

Uit introductie-experimenten is gebleken dat de gebrekkige vestiging en uitbreiding van karakteristieke hoogveen-veenmossoorten op herstellende hoogveengebieden waarschijnlijk mede wordt veroorzaakt door de afwezigheid of lage abundantie van sleutelsoorten (Smolders et al., 2003). De beperkte verspreiding van deze soorten binnen de terreinen en de gebrekkige sporenvorming (Cronberg, 1991) en

verspreiding van diasporen (Salonen, 1987) zijn hiervoor belangrijke oorzaken. Introductie of verspreiding van sleutelsoorten zal dan ook vaak wenselijk zijn om een hoogveen herstelproject te kunnen laten slagen. Experimenten laten zien dat introductie van de soorten (als plukjes of als grotere plaggen) in veel gevallen leidt tot een goede vestiging en sterke uitbreiding van de soorten. Uit palaeoecologisch onderzoek is daarnaast gebleken dat spontane vestiging van deze soorten

N-depositie de vestiging van hoogveen-veenmos, een van de belangrijkste en meest voorkomende sleutelsoorten negatief kan beïnvloeden (Li & Vitt, 1994).

Er zijn vele locaties waar hoogveenherstel heeft geresulteerd in de ontwikkeling van veenmostapijten die gedomineerd worden door waterveenmos en/of fraai veenmos, maar waar sleutelsoorten zich niet vestigen. Met name fraai veenmos blijkt het bij een combinatie van hoge concentraties van stikstof (N) en fosfor (P) beter te doen dan de overige veenmossoorten (Lee en Woodin, 1988). Daar de Nederlandse hoogvenen relatief rijk zijn aan stikstof en fosfaat, doet fraai veenmos het hier dan ook relatief goed. Doordat fraai veenmos ook nog eens relatief snel afbreekt, houdt de soort bovendien zijn eigen voedselrijke milieu in stand, en hebben de

sleutelsoorten het relatief moeilijk, zich in een zich gevestigde fraai

veenmosvegetatie te vestigen. Uit onderzoek is daarnaast gebleken dat veenmos- sporen vrijwel nooit kiemen in gesloten veenmosdekken (Sundberg & Rydin, 2002), waardoor vestiging van sleutelsoorten via sporen in een goed ontwikkelde vegetatie van fraai veenmos of waterveenmos nagenoeg uitgesloten is, ongeacht de

nutriëntenstatus van het systeem.

De bedekking van sleutelsoorten is in delen van het Bargerveen groot. De bedekking met de slenksoorten fraai veenmos of waterveenmos is echter vele malen groter dan de bedekking met sleutelsoorten.

Uit de recente kartering (Van der Veen, 2009) blijkt dat de aanwezige sleutelsoorten zich langzaam verspreiden in andere deelgebieden waar de hydrologische condities voldoende zijn.

Lagg- of overgangszones en hoogveenlandschappen

Goed ontwikkelde laggzones ontbreken nu in Nederland volledig, omdat de

voedselrijkere randzones van veengebieden als eerste werden ontgonnen. Een goed ontwikkeld groot hoogveen heeft in de centrale kern een begroeiing die bestaat uit niet of nauwelijks ontwaterd actief hoogveen met hoogveen-veenmos, wrattig veenmos, diverse dwergstruiken, (schijn)grassen en kruiden. In een ongestoorde situatie ligt op de plek waar het veen uitwigt tegen de zandige of (in het buitenland) rotsachtige omgeving de zogenoemde ‘laggzone’. Dit is een overgangszone tussen voedselarm, door regenwater gevoed veen en de mineraalrijkere omgeving. Hier vinden we een vegetatie die als overgangsveen kan worden betiteld omdat de plantengroei zowel hoogveensoorten als laagveensoorten herbergt. Deze laggzones zijn vaak erg soortenrijk en herbergt veel bijzondere en karakteristieke soorten, zoals snavelzegge, draadzegge en waterdrieblad. In goed ontwikkelde laggzones groeien bovendien zeldzame soorten als veenbloembies en veenmoszegge

(uitgestorven in NL in 1993). Dat het Bargerveen wel degelijk dergelijke laggzones heeft gekend, blijkt uit de pakketten ‘haverstro’ (veen van veenbloembies) in de veenlagen van het Bargerveen (Casparie et al., 2008) Deze soort komt nu in het Bargerveen niet meer voor.

Overgangszones in de zin van nutriëntrijkere delen in het overigens voedselarme veen zijn wel op diverse plekken aanwezig, vooral binnen het habitattype

Herstellend hoogveen. Vaak gaat het om baggervelden die in recente tijden onder water zijn gezet en waar de vergaande veraarding van het veen voor voedselrijkere situaties zorgt. Het is waarschijnlijk dat de soms hoge aantallen geoorde futen,

In document Natura 2000 Beheerplan 33. Bargerveen (pagina 86-94)