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Brennendes Eis im Schwarzen Meer - Zweite Forschungsfahrt des Projektes METRO ein voller Erfolg

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Sie ähneln Eis, sind leicht entflammbar und enthalten ein Treibhausgas, das 30-mal effektiver ist als CO2: die Methanhydrate.

Mehr über den Ursprung, die Verteilung, die Struktur und die Dynamik dieser Substanzen aus Wasser und Gas zu erfahren sind die Ziele des Verbundprojektes METRO, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Forschungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN. Beste Untersuchungsbedingungen bietet dabei das größte oberflächennahe Methanreservoir weltweit: das Schwarze Meer. Ziel von insgesamt drei Forschungsfahrten des Projekts METRO, von denen die zweite Expedition an Bord der RV PROFESSOR LOGACHEV am 1. Juli nach Istanbul zurückkehrte. Im Gepäck hatten die Forscher nicht nur spektakuläre Tiefseeaufnahmen und neueste wissenschaftliche Erkenntnisse, sondern auch eine handfeste Überraschung.

Gründe für das Interesse der Wissenschaftler an den Methanhydraten gibt es reichlich. Allein ihre Struktur ist schon etwas ganz Besonderes: Jeweils von Wassermolekülen wie in einem Käfig eingesperrt, ist das Methan im Gashydrat extrem dicht gepackt. "In einem Kubikmeter Gashydrat haben sie 164 Kubikmeter Gas", erklärt Gerhard Bohrmann, METRO-Koordinator an der Universität Bremen. Hoher Druck und Tiefsttemperaturen sind Garanten für die Stabilität dieser Struktur. Richtig wohl fühlt sich das "brennende Eis" daher am Grund der Weltmeere, vor allen Dingen im Bereich der Kontinentalränder. Hier, in den Grenzregionen zwischen Landmasse und Tiefsee, zementiert es weite Flächen der ansonsten nur wenig verfestigten Meeresablagerungen. Ein Zersetzen der Gashydrate, etwa durch die Erwärmung des Meerwassers, könnte hier zum Abrutschen großer Erdmassen und damit verbundenen Flutwellen führen. Aber nicht nur unter dem Meeresspiegel wären die Auswirkungen katastrophal. Das freigesetzte Methan würde in der Atmosphäre - 30-mal intensiver als Kohlendioxid - zum Treibhauseffekt beitragen. "Man muss verstehen, wie fest das Methan am Meeresboden gebunden ist. Und wenn es instabil ist, wie dieses Methan eventuell in die Atmosphäre gelangt", fasst Bohrmann die zentralen Aufgabenstellungen zusammen.

 

Brennendes Eis unter Beobachtung

Brennendes Eis unter Beobachtung - Gerhard Bohrmann (rechts) bei der Arbeit an Bord der RV PROFESSOR LOGACHEV © DFG Forschungszentrum Ozeanränder

 

Die Forschungsarbeit im Rahmen des Verbundprojekts METRO führt den Bremer Meeresgeologen und seine Kollegen immer wieder aus den Laboren und Büros des DFG Forschungszentrums Ozeanränder in die natürliche Umwelt der Gashydrate - im vergangenen Juni quer durch das Schwarze Meer. Nirgends auf unserem Planeten lagert oberflächennah mehr Methan als in diesem nahezu sauerstofffreien Meeresbecken zwischen Kleinasien und Südosteuropa. Unterhalb von 120 Metern Wassertiefe gibt es praktisch keinen Sauerstoff mehr, dafür aber umso mehr Methan, gespeist aus Quellen und Gashydratvorkommen am Meeresboden. Ideales Freilichtlaboratorium für die Wissenschaftler und Ziel von insgesamt drei aufeinander abgestimmten Forschungsfahrten des Projekts METRO.

Die erste Fahrt im Jahre 2004 diente vornehmlich der Kartierung verschiedener Meeresabschnitte, die nun bei der zweiten Expedition näher unter die Lupe genommen wurden. Startpunkt war am 8. Juni der Hafen von Istanbul. Mit an Bord des russischen Forschungsschiffes RV PROFESSOR LOGACHEV: 180 Kisten mit jeder Menge Hightech, darunter ein Tiefseeroboter sowie spezielle Probennehmer, die das sichere Bergen der empfindlichen Gashydrate ermöglichen. Mit diesen so genannten Autoklavgeräten - luft- und dampfdicht verschließbare Druckbehälter - holen die Forscher die Proben vollkommen isoliert von den veränderten äußeren Verhältnissen zu Untersuchungszwecken an Bord. Für Hausbesuche bis 1000 Meter Tiefe hingegen stand der ROV (remotely operated vehicle) CHEROKEE bereit. Der 250 Kilogramm schwere Tauchroboter lieferte, mit Scheinwerfern, Kameras und einem Greifarm ausgestattet, Live-Bilder von Gasquellen, aus denen gewaltige Ströme von Methanbläschen sprudeln. "Diese treten wie in einem Whirlpool dort aus und steigen dann an die Oberfläche", so Gerhard Bohrmann. Bisher hatte man solche Austrittsstellen nur in flacheren Bereichen beobachtet, nicht jedoch in knapp 1000 Meter Wassertiefe.


Jetzt noch am Haken, gleich im Methan-Whirlpool in 860 Meter Tiefe

Jetzt noch am Haken, gleich im Methan-Whirlpool in 860 Meter Tiefe - Tauchroboter CHEROKEE vor seinem großen Auftritt © DFG Forschungszentrum Ozeanränder

 

Auf der Suche nach diesen "Sehenswürdigkeiten" nutzten Bohrmann und seine Kollegen das so genannte Sidescan Sonar, das per Schallwellen den Meeresgrund abtastet. Die Wellen, die vom Sonar ausgestrahlt werden, kommen, je nach Untergrundbeschaffenheit gar nicht, oder aber in unterschiedlichen Intensitäten zum Gerät zurück. Treffen sie auf ihrem Weg durchs Wasser auf austretendes Gas, zeigen sich auf den Sonarbildern helle Fontänen. Doch nicht nur Methangas geriet vor den Küsten Russlands und Georgiens dank Sidescan Sonar ins Blickfeld der Geowissenschaftler. "Am meisten hat uns überrascht, dass wir hier vier Lokationen gefunden haben, an denen Öl direkt austritt", beschreibt Bohrmann die kleine wissenschaftliche Sensation - im Grunde ein Nebenprodukt der Hightech-Suche am Meeresgrund. "Wir suchen eigentlich immer nach Gasquellen. Aber hier haben wir zusätzlich auch Ölquellen gefunden. Das ist für uns das Spannendste gewesen."

Für das Jahr 2007 ist die dritte Forschungsreise geplant. Dann wird die Forscher an Bord des Forschungsschiffes METEOR der Tauchroboter QUEST begleiten, mit dem in noch weitaus größere Tiefen des Schwarzen Meeres vorgedrungen werden soll. "Und damit natürlich auch in wesentlich mehr Bereiche, denn der größte Teil des Schwarzen Meeres liegt unterhalb von 2000 Meter", fügt Bohrmann lächelnd hinzu. Man darf gespannt sein, welche Überraschungen dort unten auf die Meeresgeologen warten.

Weitere Informationen finden Sie hier.

TM, iserundschmidt 07/2005