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Zeitbombe im Sediment

Umwelt. - Methanhydrat ist im Tiefseesediment gefangenes Wasser-Methan-Gemisch. Bei steigenden Temperaturen auch in den Weltmeeren könnte es mobilisiert werden, mit sehr nachteiligen Folgen für Ozeane und Atmosphäre. Für die Arktis haben Meereswissenschaftler nun erstmals in Modellen ausgerechnet, wie viel Methan in den nächsten 100 Jahren tatsächlich in die Atmosphäre gelangen könnte. Sie geben Entwarnung – allerdings nur für die Atmosphäre, nicht fürs Wasser.

Von Tomma Schröder | 30.06.2011

    Eigentlich bekommt man dieses merkwürdige Eis nie zu sehen. Denn es braucht nicht nur niedrige Temperaturen, sondern auch einen hohen Umgebungsdruck. Das so genannte Methanhydrat ist deshalb erst in Meeresböden ab 400 Metern Wassertiefe zu finden. Wird das Gemisch aus gefrorenem Wasser und Methan dennoch einmal aus der Tiefe gehoben, kann man mit einem Feuerzeug für spektakuläre Bilder sorgen, weiß Arne Biastoch, Ozeanograph am Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften:

    "Wenn man das Methanhydrat an die Meeresoberfläche holt, dann ändern sich eben schlagartig vor allem die Druckbedingungen. Das ganze wird instabil und das Methan gast aus. Methan ist nun leicht entflammbar und brennt wie ganz normales Gas. Und das ist dann das, was als brennendes Eis bekannt ist."

    Doch auch in größeren Wassertiefen, könnte es dem besonderen Eis bald zu warm werden. Klimaexperten befürchten seit langem, dass einige Methanhydrat-Vorkommen aufgrund der global steigenden Temperaturen instabil werden könnten. Das Methan würde dann an die Oberfläche blubbern und dort den Treibhauseffekt und die Erderwärmung weiter ankurbeln. Das wiederum könnte zur Schmelze weiterer Methanhydrat-Vorkommen führen. Ein gefährlicher Teufelskreis, den sich ein interdisziplinäres Forscherteam aus Kiel einmal genauer angesehen hat. Sie haben die Erwärmung und die Auswirkung auf die Methanhydrate für die nächsten 100 Jahre in einer der sensibelsten Regionen modelliert – der Arktis. Das Ergebnis, so Arne Biastoch, sei erst einmal beruhigend:

    "Der Anteil des Methans, der in die Atmosphäre kommt, ist nur sehr limitiert. Der wird nicht zu einer entsprechenden Erwärmung und Verstärkung des Treibhauseffektes führen."

    Zu verdanken ist das unter anderem kleinen Mikroben. Sie verarbeiten ungefähr die Hälfte des gelösten Methans bereits im Meeresboden zu Kalk und verhindern so ein Ausgasen in die Atmosphäre. Was mit der anderen Hälfte geschieht, wissen die Forscher noch nicht so genau. Doch selbst wenn sie komplett in die Atmosphäre gelangen würde, hätte das zumindest in den nächsten 100 Jahren kaum einen Effekt auf die globalen Temperaturen. Wahrscheinlicher aber ist ohnehin, dass sich das Eis zunächst so langsam auflöst, dass ein großer Teil des Methans in der Wassersäule verbleibt. Und das, so Arne Biastoch, könnte dann erhebliche Auswirkungen haben. Denn das Methan in der Wassersäule wird von Mikroben zu Kohlendioxid verarbeitet. Das löst sich daraufhin im Wasser und lässt es so saurer werden. Bisher wurde diese so genannte Ozeanversauerung ausschließlich als Problem der oberen Wasserschichten angesehen – ausgelöst durch die Aufnahme immer größerer Kohlendioxidmengen aus der Atmosphäre. Schmelzendes Methanhydrat in tiefen Wasserschichten wird jedoch zu einer ähnlich dramatischen Versauerung führen, meinen die Forscher. Sie rechneten in ihrem Modell damit, dass ein Viertel des gesamten gelösten Methans in der Wassersäule verbleibt.

    "Wir reden im Moment von Änderungen in dem Bereich zwischen 400 und 700 Metern, von pH-Änderungen von bis zu 0,25. Das ist schon ziemlich massiv und ist zumindest von gleicher Größenordnung wie die pH-Änderungen, die wir an der Oberfläche erwarten."

    Betroffen wären davon vor allem Kalk bildende Algen und Tiere. Denn in einer sauren Umgebung können sie ihre Kalkskelette nur sehr schwer oder gar nicht mehr aufbauen. Und auch die Entwarnung für die Atmosphäre ist nur eine vorläufige. Wenn man über die nächsten 100 Jahre hinausschaue, so die Forscher, dann sei es wahrscheinlich, dass bei steigenden Temperaturen auch größere und durchaus bedeutende Mengen an Methan frei werden. Die würden dann als Gasbläschen auch in die Atmosphäre gelangen. Biastoch:

    "Das wird sich nach längeren Zeitskalen, etwa 200 bis 300 Jahren verstärken. Dann werden wir auch Auswirkungen auf den Treibhauseffekt der Atmosphäre haben. Also über die nächsten 100 Jahre können wir, was diesen Effekt angeht, Entwarnung geben. Aber langfristig wird das zum Problem werden."