Steter Druck zerreißt den Stein

Ein dreidimensionales Abbild des Meeresbodens vor der kanadischen Westküste, das Bremer Wissenschaftler unlängst veröffentlichten, hilft ein altes Puzzle zusammenzusetzen. Die Bremer zeigten mit dieser Abbildung wie hoher Flüssigkeitsdruck in den Poren des Bodens die umgebenden Sedimentgesteine auseinanderdrückt. Damit bestätigten sie eine lange gehegte Theorie. Bei diesem Hydraulic-Fracturing genannten Prozess entweicht explosionsartig eine Mischung aus Schlamm, Wasser und Kohlenwasserstoffen, z.B. Methan aus dem Meeresboden. Wie die Geophysiker Lars Zühlsdorff und Volkhard Spieß kürzlich in der angesehenen Fachzeitschrift Geology berichteten, hinterlässt dieser zyklisch wiederkehrende Prozess am Meeresgrund Narben in Form von lang gestreckten Kratern, die in den 3D-Daten deutlich zu erkennen sind.

In den oberen Schichten des Meeresbodens lagern an manchen Stellen gigantische Mengen von Methan. Doch nur bei ganz bestimmten Druck und Temperaturbedingungen verbinden sich Wasser und Methangas zu einer eisähnlichen Substanz, die als Methan-Hydrat oder Methan-Eis bekannt ist. Unter der Methan-Eisschicht ist es zu warm, als das Methan-Eis stabil wäre. Hier liegt das Methangas frei vor. Forscher beobachten immer wieder, dass freies Gas durch die darüber liegende Schicht aus Sediment und gefrorenem Gas an die Oberfläche des Meeresbodens gelangt. Die Vorgänge rund um die Methanlagerstätten am Meeresboden erwecken schon seit längerem das Interesse der Forscher, nicht nur, weil Methan ein 60-mal wirksameres Treibhausgas als Kohlendioxid ist, sondern weil das Methan am Meeresboden vermutlich genauso viel Energie enthält, wie alle bisher bekannten Erdöl- und Gasvorkommen zusammen.

Bis jetzt wissen die Wissenschaftler aber noch viel zu wenig darüber, wie gasförmiges Methan aus den Tiefen des Meeresbodens ins Wasser gelangt. "Wir haben mit Schall den Meeresboden sehr intensiv vermessen und haben aus den gewonnen Daten eine detaillierte, dreidimensionale Abbildung der Aufstiegszone samt Oberflächenkrater konstruiert. Sie zeigt erstmals deutlich geologische Strukturen, die entstehen, wenn sich eingeschlossene Gase und Flüssigkeiten unter hohem Druck gewaltsam aus der Umklammerung ihres umgebenden Gesteins befreien", erklärt Zühlsdorff. "Wir haben jetzt endlich die Beobachtungen von Wissenschaftlern unterschiedlicher Fachrichtungen wie ein Puzzle zu einem stimmigen Ganzen zusammensetzen können. Dabei sind unsere Ergebnisse keinesfalls auf die Westküste Kanadas beschränkt, sondern können auf viele Gebiete mit hohem Druck im Meeresboden übertragen werden, an denen Methangas austreten könnte."

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