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MSM57
Methanhydratforschung am Kontinentalhang von Spitzbergen
Im Sommer 2016 war ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Fahrtleitung von Prof. Gerhard Bohrmann auf Expedition in der Arktis. Die sechswöchige Fahrt mit dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN führte zum westlichen Kontinentalhang von Spitzbergen, wo das Forscherteam mit Hilfe des Meeresbodenbohrgerätes MARUM-MeBo70 Methanhydrat im Meeresboden untersuchte. Methanhydrat ist eine feste Verbindung aus Methan und Wasser, die nur bei niedrigen Temperaturen und hohen Drücken stabil ist. Ziel war es die Verteilung der Methanhydrate und ihre Stabilität im Meeresboden zu untersuchen, da eine Erwärmung arktischer Wassermassen auch den Meeresboden erwärmt. Eine mögliche Zersetzung von Methanhydraten könnte die Folge sein und zu einem vermehrten Austritt von Methan aus dem Meeresboden führen.
Das MeBo wird mit einem Schwerlastkran auf das Achterdeck der MERIAN gehievt. Im Hintergrund die beiden Schiffe SARMIENTO DE GAMBOA und NEIL ARMSTRONG.
Das britische Forschungsschiff DISCOVERY und die MARIA S. MERIAN liegen an der gleichen Pier im Hafen von Reykjavik.
Zerfällt das Hydrat, lässt sich das austretende Methan anzünden.
Im ersten Arbeitsgebiet am Vestnesa-Rücken erbohrte MARUM-Mebo70 in etwa 1200 Metern Wassertiefe sieben Bohrkerne bis zu 62 Metern Sedimenttiefe. Entlang des Vestnesa-Rückens gibt es sogenannte Pockmarks, trichterförmige Vertiefungen, aus denen Methangas austritt. Die Bohrungen wurden sowohl innerhalb als auch außerhalb der Pockmarks durchgeführt. Dabei stellten die MARUM-Wissenschaflerinnen und -Wissenschaftler zusammen mit ihren Kolleginnen und Kollegen des norwegischen Exzellenzclusters „CAGE“ in Tromsø fest, dass Gashydrate nur in Sedimenten der Pockmarks vorkommen. Aber auch innerhalb der Pockmarks wurden große Unterschiede in der Gahydratkonzentration nachgewiesen. Dabei sind massive Gashydratlagen an geologische Verwerfungen gebunden, an denen auch der Methanaufstieg aus der Tiefe ermöglicht wird. Nach erfolgreicher Bohrung wurde in einem der Bohrlöcher ein Observatorium (MeBoCORK) angebracht, das dort autonom und kontinuierlich Druck, Temperatur und Salzgehalt aufzeichnet. In etwa zwei Jahren soll das System geborgen und die Langzeitdaten ausgelesen werden.
Weiße Methanhydrat-Lagen durchziehen die Sedimente.
Das Meeresboden-Bohrgerät MARUM-MeBo70 kommt nach erfolgreicher Bohrung zurück an Bord.
Auf dem zweiten Fahrtabschnitt zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des GEOMAR aus Kiel wurde ein Gebiet am westlichen, oberen Kontinentalhang erforscht. Hier tritt in etwa 400 Metern Wassertiefe an auffällig vielen Stellen Methangas aus dem Meeresboden aus. Als Grund wurde eine Erwärmung des Bodenwassers innerhalb der letzten 30 Jahre um 1 Grad Celsius vermutet, welches zu einer Auflösung der Methanhydrate in einem Tiefenbereich von 360 bis 400 Metern führen sollte. Mit zwölf MeBo-Bohrungen konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler belegen, was mit konventioneller Probenahme mit Schwere- und Kolbenloten nicht gelang: Dass es keine Anzeichen von sowohl vorhandenen als auch aufgelösten Methanhydraten in diesen Wassertiefen gibt. Die vielen Austrittsstellen von freiem Methangas in 400 Metern Wassertiefe sind sehr wahrscheinlich an geologische Strukturen der eiszeitlichen Geschiebelehme gebunden und sind nicht das Resultat einer Methanhydratauflösung durch Erwärmung des Bodenwassers der letzten 30 Jahre.
Innenkernrohre des Meeresboden-Bohrgerätes MARUM-MeBo70 an Deck der MARIA S. MERIAN; bereit für die nächste Magazinbeladung.