Klimawandel in der Arktis – Welche Rolle spielt Methanhydrat im Meeresboden?
Der erste, kürzere der beiden Fahrtabschnitte unserer Expedition mit dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN ist schon vorbei. Von Reykjavik aus ging es am 29. Juli vier Tage nach Norden, durch die Grönlandsee zum Vestnesa-Rücken, wo wir zehn Tage Stationsarbeiten durchgeführt haben. Danach dampften wir zwölf Stunden nach Longyearbyen auf Spitzbergen. 14 Wissenschaftler und vier Besatzungsmitglieder wurden Mitte August ausgetauscht und inzwischen hat der zweite Abschnitt der Expedition begonnen.
Prof. Dr. Stefan Bünz, Geophysiker am Zentrum für Gashydrate, Umwelt und Klima der Arktis (CAGE) in Tromsø, und Prof. Dr. Gerhard Bohrmann, Meeresgeologe am MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, erforschen beide seit vielen Jahren Methanhydrate im Ozean und leiten die Forschungsfahrt MSM57.
Der Vestnesa-Rücken ist etwa 100 Kilometer lang und, so wie viele Erhebungen des Meeresbodens, eine sogenannte Driftstruktur. Seine Form ist durch Ablagerungen unter dem Einfluss starker Meeresströmung entstanden. Entlang seines Rückengrats finden sich trichterförmige Einsenkungen von etwa 500 Metern Durchmesser, so genannte Pockmarks (pockmark = englisch für Pockennarbe). Aus einigen dieser Pockmarks am Meeresgrund tritt Methan in Form von Gasblasen aus. Mit den Echolotsystemen an Bord können wir diese Gasblasen sichtbar machen. Auf unseren Kontrollmonitoren erscheinen sie als Gasfahnen, die über dem Meeresboden stehen. Unsere norwegischen Kooperationspartner vom Exzellenzcluster CAGE haben diesen aktiven Pockmarks Tiernamen wie Torsk, Lunde und Lomvi gegeben. Das in Tromsö beheimatete Zentrum widmet sich der Erforschung von Gashydraten, der Umwelt und des Klimawandels in der Arktis (CAGE = Centre for Arctic Gas Hydrate, Envrionment, and Climate).
Impressionen von Bord (Bildergalerie)
Für unsere Bohrungen mit dem Meeresbodenbohrgerät MARUM-MeBo70 hatten wir das Lunde-Pockmark ausgewählt. Lunde ist der norwegische Name für die quirligen Papageientaucher, die gemeinsam mit einigen Möwen das Schiff zu Wasser und in der Luft begleiten. Eine von drei Bohrungen, die bis zu 60 Meter tief in den Meeresboden reichte, erbohrte die Sedimentabfolge außerhalb des Pockmarks, während die beiden anderen Bohrungen innerhalb vom Lunde-Pockmark lagen.
Die erbohrten Meeresablagerungen wiesen völlig unterschiedliche Strukturen auf und zeigten, dass es innerhalb der Pockmarks sehr verschiedene Bereiche gibt. So konnten wir eine leicht schräge Aufstiegsbahn für Flüssigkeiten und Gase feststellen. Am oberen Ende kommen meeresbodennah Methanhydrate vor, die sich bei einem intensiven Aufstieg des Methangases in Kontakt mit Wasser gebildet haben.
Dort, wo Methan am Meeresboden austritt, haben sich Organismengemeinschaften angesiedelt, die sowohl Methan als auch Methanhydrate als Energiequelle nutzen, denn Sonnenlicht dringt bis in diese Tiefen (1.200 Meter) nicht mehr vor. Die Methanvorkommen bilden Oasen in der Tiefsee. Muscheln, die sonst sehr häufig an solchen Gasaustrittstellen zu finden sind, haben wir am Vestnesa-Rücken allerdings nicht angetroffen. Sie kommen nur in älteren, das heißt früher entstandenen Sedimentlagen am Lunde-Pockmark vor. Wir nehmen an, dass sie zu Zeiten gelebt haben, in denen es deutlich stärkere Methanemissionen gegeben hat.
Ob wir mit unserer Vermutung richtig liegen, wollen wir später anhand der gewonnenen Proben in den Heimatlaboren näher untersuchen. Bis wir allerdings wieder zuhause sind, haben wir drei weitere spannende Expeditionswochen vor uns, über die wir auch noch einmal mehr berichten werden.