Proben vom Meeresboden

Neben der BSR-Verteilung gibt vor allem die geologische Probennahme Aufschluss über Gashydrat-Vorkommen. Beprobungen wurden in der Vergangenheit vorwiegend mit Bohrschiffen im Rahmen der internationalen Programme DSDP und ODP oder durch oberflächennahe Sedimentbergung von Forschungsschiffen aus durchgeführt. Da Gashydrate unter den Druck- und Temperaturbedingungen an Bord nicht stabil sind, zerfallen sie und sind wahrscheinlich in der Vergangenheit vielfach übersehen worden. Nur die Anwendung druckstabiler Probennehmer oder eine besonders schnelle Probenbergung und -bearbeitung an Bord, bei der die Gashydrate in flüssigem Stickstoff (-196°C) konserviert werden, ermöglichen deren spätere Bearbeitung im Labor.

Besonders große Gashydratemengen konnten vom Südgipfel des untermeerischen Hydratrückens vor der Küste Oregons mit einem Videogreifer aus 780 m Wassertiefe geborgen werden. Der Hydratrücken ist ein Akkretionsrücken mit ca. 30 km Nord/Süd-Erstreckung und ca. 15 km Breite. Er entstand durch die Subduktion der ozeanischen Juan-de-Fuca-Platte unter den Nordamerikanischen Kontinent. An seinem südlichen Gipfel kommen Gashydrate direkt am Meeresboden vor. Eine spezielle Faunenvergesellschaftung wie calyptogene Muscheln, die durch Chemosynthese mit Mikro-Organismen Methan des Hydrats indirekt als Energie- und Nahrungsquelle nutzen, haben sich dort angesiedelt. Gashydratproben vom Hydratrücken, wie auch Proben von anderen Regionen z. B. aus dem Golf von Mexico, dem Ochotskischen Meer und dem Schwarzen Meer, zeigten sehr inhomogene Verzahnungsgefüge von meist weißem Gashydrat mit dem Sediment. Generell tritt Gashydrat in sehr unterschiedlichen Formen, von fein verteilten Knöllchen bis hin zu sehr massiven reinen Lagen von mehreren cm bis dm Dicke auf. Andere Gashydrat-Gefüge sind auskeilende weiße Lagen, mm- bis cm-dünne Wechsellagerungen bis hin zu irregulären Verzweigungen, die das urprüngliche Sedimentgefüge völlig auflösen und zur Bildung von Sedimentklasten führen. Mikroskopische Analysen an Dünnschnitten der reinen Gashydrate zeigten ein schwammartiges Gefüge, wobei die Porengrößen sehr unterschiedlich ausgebildet sind. Diese Porenstruktur ist durch im Sediment aufsteigende Gasblasen entstanden, wobei sich am Blasenrand im Kontakt zum Porenwasser sehr wahrscheinlich dünne Häute von Gashydraten bilden.

Das Aufsteigen von Gasblasen aus dem Meeresboden wurde von Tauchbooten aus und mit Robotern beobachtet, aber auch mit Echolotsystemen in der Wassersäule registriert. Obwohl Mikrostrukturanalysen von Gashydraten bisher nur vom Hydratrücken vorliegen, ist es auf Grund der häufig zu beobachtenden Gasblasenaustritte am Meeresboden anderer Gebiete sehr wahrscheinlich, dass auch dort nahe an der Meeresbodenoberfläche gebildetes Gashydrat durch Aufstieg von Gasblasen gebildet wird.