Forschungsschiff Maria S. Merian analysiert Methangasvorkommen in den Sedimenten von Küstenmeeren Expedition erforscht potenzielle Methanquellen in der Ostsee - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forschungsschiff Maria S. Merian analysiert Methangasvorkommen in den Sedimenten von Küstenmeeren

Expedition erforscht potenzielle Methanquellen in der Ostsee

Forschungsschiff Maria S. Merian im Kieler Hafen © CC-by-sa 2.5

Sind Methangasvorkommen in den Sedimenten von Küstenmeeren eine zusätzliche Gefahr für das Weltklima oder bleiben sie trotz Erwärmung und Überdüngung des Meerwassers stabil? Um diese Frage zu klären, startet eine internationale Gruppe von Meereschemikern, marinen Mikrobiologen und Meeresgeologen am 31. Juli an Bord des Forschungsschiffes Maria S. Merian aus eine Forschungsexpedition in der Ostsee. Im Fokus der Untersuchungen stehen die Methan- Vorkommen der Ostseesedimente.

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Methan ist ein gefährliches Klimagas. Seine Wirksamkeit übertrifft die des Kohlenstoffdioxids über einen Zeitraum von 100 Jahren betrachtet um das 23-fache. Wissenschaftler sind daher weltweit auf der Suche nach aktuellen und potenziellen Methanquellen. Die Merian-Expedition MSM 16/1 wird sich den Methangas-Vorkommen in den Ostsee-Sedimenten widmen. Neben der Erfassung des aktuellen Eintrags von Methan in das Ostseewasser und in die Atmosphäre geht es vor allem um die potezielle Freisetzung von Methan und um mögliche Veränderungen der Methan-Lagerstätten durch Erhöhung der Wassertemperatur bei fortschreitender Überdüngung des Meerwassers.

Ostsee: Schlaraffenland für methanbildende Mikroben

Der Boden der Ostsee ist geradezu prädestiniert für die Bildung von Methan, denn aus dem nährstoffreichen Wasser wird kontinuierlich organische Substanz abgelagert. Bei ihrer Zersetzung wird Sauerstoff verbraucht, so dass dies in der geschichteten Ostsee zu einem fast permanenten Sauerstoffmangel im Bodenwasser der tiefen Becken und Sauerstoffabwesenheit im Sediment führt. Unter solchen anaeroben Bedingungen fühlen sich Methan-bildende Bakterien besonders wohl. Der größte Teil des von ihnen produzierten Methans wird im Sediment angereichert.

Gegenspieler halten Freisetzung im Zaum

Andere Bakterien-Gemeinschaften wiederum, die sich auf die Nutzung des Methans zur Energiegewinnung spezialisiert haben, verhindern ein Ausgasen – und zwar sehr effektiv: Weltweit treten deshalb schätzungsweise nur zehn Prozent des im Sediment gebildeten Methans auch wirklich aus dem Meeresboden aus. Diese bakteriell gesteuerte Wechselwirkung von Methanbildung und Methanoxidation, die weltweit aus den anaeroben Sedimenten hochproduktiver Seegebiete bekannt ist, lässt sich in der Ostsee besonders gut studieren.

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Eine zurzeit aktuelle Befürchtung: Im Zuge des globalen Wandels könnten sich in der Wechselwirkung und den Anteilen der verschiedenen Bakterienformen Veränderungen ergeben, die zu einer stärkeren Freisetzung von Methan führen. Dies würde eine Rückkopplung auslösen, die den Treibhauseffekt deutlich verstärkt und damit die Atmosphäre weiter aufheizt. Ob diese Befürchtungen berechtigt sind, dass wollen die Wissenschaftler an Bord der Maria S. Merian nun herausfinden.

Vor-Ort-Messungen und Entnahme von Sedimentbohrkernen

Viele der Methan-Lagerstätten in der Ostsee sind durch frühere Arbeiten bereits bekannt, daher konzentrieren sich hier die Arbeiten der Forscher. Mit Hilfe eines Fächerecholots, das Gasblasen in der Wassersäule erkennt, mit einem Sedimentecholot, das quasi in die Schichten am Meeresgrund hineinsehen kann und mit neuartigen Sensoren, die den Methangehalt im Wasser bestimmen, werden sie Vorkommen im Arkonabecken, im Bornholmbecken, vor der Stolper Rinne, im Gotlandbecken, in der Botten-See und Botten-Wiek erfassen und beschreiben. In einem zweiten Schritt kommen Schwerelot und Kerngewinnungssysteme zum Einsatz, um Sedimentkerne aus den untersuchten Gebieten zu entnehmen.

Die Expedition ist Teil des internationalen Forschungsprojektes Baltic Gas, das gemeinschaftlich für drei Jahre im Rahmen von BONUS – dem Ostsee-Netzwerk von Forschungsförderinstitutionen – finanziert wird.

(Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, 28.07.2010 – NPO)

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