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METRO: Arbeitsgebiet Schwarzes Meer
Das Schwarze Meer (Bild 1) ist ein Randmeer des Mittelmeeres, mit dem es über den Bosporus verbunden ist. Durch den eingeschränkten Austausch von Wassermassen tiefer als 150 m und den hohen Eintrag organischen Materials ist es das weltweit größte anoxische, d.h. sauerstofffreie, Wasserreservoir mit einem Methaninventar von 6x10exp12 mmol (Reeburgh et al., 1991). Große Mengen dieses Methans werden mikrobiell oder thermokatalytisch in den bis zu 12 km mächtigen Sedimenten gebildet. Kommt es zur Übersättigung des Porenwassers mit Methan, bildet sich freies Gas und - im Stabilitätsbereich unterhalb ca. 750 m Wassertiefe - auch Gashydrat. Die weltweit ersten Funde natürlicher Gashydrate in marinen Sedimenten stammen aus dem Schwarzen Meer (Yefremova & Zhizchenko, 1974). Methan gelangt in gelöster Form oder gasförmig an sogenannten kalten Quellen (methane seeps oder cold vents) in die Wassersäule. 99% dieses Eintrags werden dort durch mikrobielle, anaerobe Oxidation von Methan (AOM) wieder aufgezehrt.
Bild 1: Das Schwarze Meer mit angrenzenden Staaten. Schwarz umrandete Gebiete (1-4) kennzeichen die beabsichtigten Untersuchungsgebiete des METRO-Projektes. Die dünnen schwarzen Linien zeigen die Kurslinie der Expedition M52/1 mit FS METEOR.
In früheren Arbeiten wurde eine große Anzahl von Methanquellen am Kontinentalhang des Schwarzen Meeres außer- und innerhalb des Gashydratstabilitätsfeldes entdeckt. Häufig sind die kalten Quellen und Gashydrate mit so genannten Schlammvulkanen (mud volcanoes) verbunden. Letztere wurden vermehrt im westlichen Becken und im Sorokin Trog (südöstlich der Halbinsel Krim) in Meerestiefen von 800-2000 m dokumentiert. Aufgrund seiner strukturellen Vielfalt war der Sorokin Trog das zentrale Untersuchungsgebiet der METEOR-Expedition M52/1 (MARGASCH; Januar 2002), die im Rahmen des METRO-Vorgänger-Projektes OMEGA stattfand (Bohrmann & Schenck, 2002). Besonderes Interesse galt den unten abgebildeten Schlammvulkanen Dvurechenskii und Odessa, die in ihrer Struktur, den Sedimenten und der Fluidkomposition variieren (Bohrmann et al., 2003). Themenspezifische Schwerpunkte waren Gashydratstrukturen, -zusammensetzung und -vorkommen, sowie deren Verbindungen mit Fluidmigration und -venting.
