BiodivERSA: Restoration and prognosis of PEAT formation in fens

Det finns mye liv i jorda, omtrent halve planten er under jordoverflaten og bakterier og mikroskopiske sopp omdanner planterester til jord. I myr går denne nedbrytningsprosessen langsomt fordi det er lite oksygen i våt jord, og torv akkumuleres. Myr er derfor en unik natur-type med et spesielt dyre- og planteliv, og myrjord lagrer også mye karbon. Karbon-lagring er viktig fordi det tar karbon ut av atmosfæren og derfor bremser drivhuseffekten. Dette karbonet nedbrytes raskt og tapes til atmosfæren når myra dreneres. I Sentral-Europa har de fleste myrer blitt drenert og er derfor degradert fra sin naturlige tilstand. I dag gjøres det forsøk på gjenskape den naturlige tilstanden helt eller delvis ved å oversvømme drenerte myrer igjen. Vi vet lite om hvor godt dette virker, og hvilke faktorer som er viktige for at det skal virke godt. Formålet med REPEAT-prosjektet er å finne ut av dette ved å undersøke livet i jorda og hvordan det påvirker torv-dannelsen i uberørte, drenerte og restaurerte myer. Effekten av naturlige faktorer (klima og type myr) og menneskeskapte faktorer (høsting av biomassen over jorda) på torv-dannelsen har blitt undersøkt. Områder spredt i Europa (i Romania, Polen, Tyskland og Belgia) hvor forskjellig bruk/forvaltning (uberørt, drenert og restaurert) kan sammenliknes, har blitt valgt. Målinger og eksperimenter er blitt utført i disse myrene, og prøver er tatt med for nærmere undersøkelser og eksperimenter i laboratoriet. Resultatene fra dette prosjektet er viktige for å finne ut hvordan man best kan ta vare på og gjenskape myrene, og en viktig del av prosjektet har vært å gjøre denne kunnskapen kjent for de som tar beslutninger om dette. Data fra REPEAT prosjektet tyder på at restaurerte myrer nærmer seg tilstanden til de uberørte myrene. I den norske delen av REPEAT fokuserer vi på to aspekter: å simulere prosessene i myrer på PC og å måle drivhusgasser. Vi prøver å beskrive hvordan mikrobielle nedbrytningsprosesser er forskjellige i hhv vannmettet og veldrenert jord for å kunne forutsi karbontap når vannspeilet er høyt og varierende. Vi bruker data samlet inn i REPEAT prosjektet og andre publiserte data i tillegg til teori for utvikle en modell for nedbrytning i vannmettet jord. Vi har klart å simulere effekten av vannmettet jord på nedbrytningsprosessene, men resultatene tyder også på at vi ikke har en fullgod beskrivelse av mikrobielle prosesser i jord generelt. Drivhusgasser ble målt i vannet i torvjorda. Konsentrasjonene av drivhusgassene metan, karbondioksid og nitrogenoksid ble målt på 13 steder fra Wales til Romania hvor restaurert, drenert og uberørte myrområder ble sammenlignet. Nitrogenoksidkonsentrasjonene var lave, fordi myrområdene ikke hadde blitt gjødslet. Metan- og karbondioksid konsentrasjonene var ikke så forskjellige mellom drenerte, naturlige og restaurerte myrområder. Potensialet for metanproduksjon fra de restaurerte og uberørte myrområdene under anaerobe forhold ble også målt over 5 dager i laboratoriet. Det var ikke forskjell mellom metanproduksjonspotensialet i torv fra uberørte og restaurerte myrer. Det er derfor lite sannsynlig at å restaurerte myrer i tempererte områder vil føre til større metanutslipp, selv om mer torv blir oversvømt og derfor anaerob.

REPEAT has resulted in better knowledge on how well rewetted fens approach the state of pristine fens. It has also resulted in increased international cooperation, and Norwegian researchers have been able to learn from experiences in Central Europe.

Belowground biodiversity affect soil functioning, particularly by controlling rates of production and decomposition of organic matter. Peat soils are formed by a long-term net exceedance of production over decomposition. In Europe most peatlands, especially fens, are severely degraded. Little is known about drivers and pathways that determine whether peat formation and related ecosystem services and biodiversity are truly reinstated after rewetting. REPEAT aims to clarify the mechanisms of peat formation in fens by linking biogeochemical processes to soil community structure and biodiversity, as well as to plant belowground traits, and the effect of paludiculture (biomass harvest). The main research question is: How do environmental factors and human management interact with soil biodiversity in determining rates of peat accumulation in undrained and rewetted fens? This project focuses on both the least disturbed and the most disturbed fens and investigates the restorability of the latter ones, while covering all major EU fen regions. To compare undrained, drained and rewetted fens, we analyse ecosystem processes in-situ in four countries, supplemented by ex-situ mesocosm and laboratory experiments. Guidance on biodiversity-driven mechanisms of carbon sequestration and ecosystem resilience is urgently needed. Stakeholders in participating countries will be integrated through workshops, side events, and field days. Endusers at the EU, national, and regional level are identified. A key stakeholder (Wetlands International) is involved as a consortium partner. The project will advance the knowledge base for process-oriented restoration of fens and will directly impact the application of related policy. REPEAT will consolidate the peatland ecology expertise of five institutions covering the most important European fen regions to obtain the best state-of-the-art knowledge fen peat formation processes.