Riesige Methanhydratlager in den Ozeantiefen könnten als neue Brennstoffquelle dienen, aber auch das Klima beeinflussen

aus GEO 03/97 (S. 167)

Abweichend von seinem planmäßigen Kurs tuckerte das deutsche Forschungsschiff "Sonne" bei seiner Expedition vor der Pazifikküste bei Newport, Oregon, im September 1996 über ein 800 Meter tiefes Meeresplateau. Das internationale Geologen-Team an Bord fand die Videobilder vom Meeresgrund derart bemerkenswert, daß es den großen "Bodengreifer" der "Sonne" ausfahren ließ.

Der Greifer holte einen etwa 50 Kilogramm schweren, schneeweißen, eisartigen Block herauf, und als ein Stückchen davon angezündet wurde, brannte es mit bläulich-weißer Methangasflamme. Bei der Tiefseebeute mußte es sich also um Methanhydrat handeln - einer der bemerkenswertesten unterseeischen Funde der letzten Jahre.

Dieser potentielle Brennstoff liegt an allen Kontinentalrändern in riesigen Mengen auf und unter dem Meeresboden. Keith Kvenvolden vom amerikanischen Geological Survey hat berechnet, daß weltweit etwa zehn Billionen Tonnen Kohlenstoff in Methanhydraten gebunden sind - doppelt soviel wie in allen anderen fossilen Brennstofflagern zusammen. Japan will bereits in diesem Jahr ein Hydratfeld um die Insel Hokkaido erschließen und jährlich 75 Millionen Mark in das Projekt investieren. Allerdings fehlt es derzeit noch an einer geeigneten Technik zur problemlosen Bergung des Tiefsee-Schatzes.

Methan entsteht seit Jahrmillionen beim unterseeischen biologischen Abbau von Pflanzen- und Tierresten. Ist Wasser am Tiefseegrund mit Methangas gesättigt, preßt der dort herrschende gewaltige Druck bei niedrigen Temperaturen die Gasmoleküle in ein eisiges Gitter aus Wasser-molekülen: Ein einziger Kubikmeter Hydrat kann etwa 170 Kubikmeter Gas enthalten.

Stabil ist das feste Gas-Wasser-Gemisch jedoch nur in einem sehr engen Temperatur- und Druckbereich. Der Greifer der "Sonne" hatte den Hydratblock aus 800 Metern Tiefe geborgen. An einem nur 200 Meter höheren Unterwasserberg fanden die Geologen nur noch Zersetzungsprodukte der Hydrate: zum einen Süßwasser in den Sickerstellen am Boden, zum anderen eine "Methanwolke" nahe der Oberfläche.

Weil Wärme der Hydratisierung entgegenwirkt, erwarten Wissenschaftler eine Wechselwirkung mit dem Treibhauseffekt. Eine globale Erwärmung könnte Methanhydrate zunehmend zersetzen. Und riesige Mengen frei werdendes Methan, selbst ein effektives Treibhausgas, könnten wiederum die globale Erwärmung beschleunigen. Andererseits würde eine weltweite Temperaturerhöhung den Meeresspiegel ansteigen lassen. Damit aber würden auch der Druck am Meeresboden wachsen, die Hydrate sich stabilisieren, neues Methan binden und so dem Treibhauseffekt entgegenwirken.

Zwar können Jahrtausende vergehen, bis sich atmosphärische Temperaturveränderungen auf die Hydratlager auswirken.

Aber nach Meinung von Jürgen Mienert, der am Geomar-Institut in Kiel die Untersuchungen zur Hydratstabilität am nordeuropäischen Schelf leitet, "sind wir heute in dem kritischen Grenzbereich, in dem die Hydrate instabil werden können. Deswegen ist das Thema von so großer Aktualität".

Auch daß während der letzten Kaltzeit die globale Temperatur sich in erdgeschichtlich winziger Frist - binnen weniger Jahrzehnte - dramatisch erhöht hat, führt der Ozeanograph James Kennett von der University of California in Santa Barbara auf eine rasche Freisetzung von Methan aus Hydraten zurück.

Große Mengen Methan werden ebenfalls frei, wenn Teile des Kontinentalschelfs in die Tiefsee abrutschen. Erhöht sich die Temperatur oder erniedrigt sich der Meeresspiegel, zerfallen die Hydrate, die das Sediment zementieren. Frei gewordenes Methangas drückt die Porenräume auseinander und lockert so den Meeresboden. Kaum merkbare seismische Bewegungen reichen dann aus, gewaltige Hänge ins Rutschen zu bringen.

Auf diese Weise wurde wahrscheinlich die Storegga-Rutschung am Schelf vor Mittelnorwegen ausgelöst, der größte bisher bekannte Meeresbodenabsturz. Während der letzten 40000 Jahre rauschten hier insgesamt fast 5600 Kubikkilometer Meeresboden in die Tiefsee. Ein Rutsch vor etwa 8400 Jahren erzeugte einen drei bis fünf Meter hohen Tsunami. Dessen Spuren können die Geologen noch heute an den Küsten von Norwegen, Schottland und Island nachweisen.

Hanns-J. Neubert