Methanhydrat vor Spitzbergen: Natürliche Freisetzung durch Eiszeitende

Die Vermutung, Erderwärmung sei Schuld an unterseeischer Methanfreisetzung vor Spitzbergen, konnte nicht bestätigt werden. Freigesetzte Menge ist auch nicht nur mit Auflösung von Methanhydrat erklärbar.

Nordatlantik und Nordpolarmeer, nach Uwe Dedering CC BY-SA 3.0
Methanhydrat (Foto: Wusel007)

Das Methanhydrat vor Spitzbergen löst sich bereits seit 8000 Jahren auf, also seit dem Rückgang der Eisschilde der letzten Eiszeit. Die dabei jährlich produzierte Methanmenge ist aber mindestens zehnmal kleiner als die 2012 gemessene, tatsächlich austretende Menge. Das ergab jetzt die Auswertung von Bohrungen aus dem Jahr 2016, an der neben internationalen Partnern auch das MARUM der Universität Bremen und das GEOMAR Helmholtz Zentrum in Kiel beteiligt waren.

Zwischen Gas und Eis

Methanhydrat ist in Wassereis eingelagertes Methan und kann entstehen wenn die Temperatur niedrig und der Druck hoch ist. Am Meeresgrund der Polarmeere ist dies ab etwa 300m oder 400m Tiefe der Fall. Bei Erwärmung oder Druckminderung gast das Methan aus und das Eis verflüssigt sich. Dies wurde als Ursache für einige besonders starke Methanausgasungen vor Spitzbergen gehandelt. Diese befinden sich in einem Druck- und Temperaturbereich an der Grenze zwischen Eis und Ausgasung. In den letzten 30 Jahren hat sich dort das Bodenwasser um ein Grad erwärmt und es wurde vermutet, dass dies die Stabilität des Gashydrats zerstören würde. Diese Vermutung wurde nicht bestätigt.

8000 Jahre, nicht nur 30 Jahre

MeBo mit Forschungsschiff, Copyright: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität
Bremen; J.Stone

In den Bohrkernen fehlte jegliches Methanhydrat. Die im Vergleich zum Meerwasser geringere Salzkonzentration lässt aber auf geschmolzene ehemalige Vorkommen schliessen. Allerdings ist die Erwärmung um ein Grad in 30 Jahren nicht genug, um die Mengen zu erklären. Wohl aber ist die Druckminderung ausreichend, die durch Anhebung des Meeresbodens nach Rückgang der Eisschilde vor 8000 Jahren erfolgte. Dies kann man errechnen, indem man grundlegende Kenntnisse über Druck und Temperatur, Energieaufwand für die Schmelze und die Energietransportfähigkeiten des Gesteins in einem mathematischen Modell zusammenführt.

Andere Methanquellen

Die bei diesem Prozess ausströmende Gasmenge nahm über mehrere Jahrtausende stetig zu, erreichte vor ein- bis zweitausend Jahren ein Maximum und wird seit dem stetig weniger. Das erwartete Maximum ist dabei noch etwa zehnmal kleiner, als die 2012 gemessene Methanmenge. Insgesamt kann diese nur aus tiefer in der Erde liegenden Methanschichten stammen, welche zuvor durch das Methanhydrat von der Umwelt abgeschlossen waren. Ob diese Befunde auch für andere bekannte Methangasquellen in den Weltmeeren gültig sind, ist in dem Originalartikel nicht beantwortet.

Das Equipment

MARUM MeBo70, Copyright: Andreas Dibiasi, dibi Multimedia
An Deck des Forschungsschiffs MARIA S. MERIAN, Copyright: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität

Für die Unterwasserbohrungen wurde vom Forschungsschiff MARIA S. MERIAN ein Meeresbodenbohrer abgelassen, der MARUM-MeBo70. Dieser ist sieben Meter groß, kann in bis zu 2000m Wassertiefe eingesetzt werden und von dort bis zu 70m tief bohren. Er bleibt über ein Kabel mit dem Schiff verbunden und wird von dort gesteuert und mit Energie versorgt. Die Forschungsreise im August 2016 (Expeditionsberichte hier und hier) dauerte sechs Wochen.

©Niko Komin (Follow )

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