I det dybe hav, den sidste istid er endnu ikke forbi

Gashydrater er en fast forbindelse af gasser og vand, der har en islignende struktur ved lave temperaturer og høje tryk. Forbindelser af metan og vand, såkaldte metanhydrater, findes især ved mange havkanter - også i Sortehavet. Ud over en mulig anvendelse som energikilde, metanhydrataflejringer undersøges for deres stabilitet, da de kan opløses ved ændringer i temperatur og tryk. Ud over udslip af metan, dette kan også have indflydelse på stabiliteten af ​​ubådens skråninger.

Under en seks ugers ekspedition med det tyske forskningsskib METEOR i efteråret 2017, et hold fra MARUM og GEOMAR undersøgte en metanhydrataflejring i dybhavsviften af ​​Donau i det vestlige Sortehav. Under krydstogtet, som var en del af det fælles projekt SUGAR III "Submarine Gas Hydrate Resources" finansieret i fællesskab af BMWi og BMBF, gashydrataflejringerne blev boret ved hjælp af den mobile havbundsboreanordning MARUM-MeBo200. Resultaterne af undersøgelserne, som nu er publiceret i det internationale tidsskrift Earth and Planetary Science Letters, har givet forskerne ny indsigt i ændringer i stabiliteten af ​​gashydrater.

"Baseret på data fra tidligere ekspeditioner, vi udvalgte to arbejdsområder, hvor på den ene side, methanhydrat og fri metangas eksisterer side om side i de øverste 50 til 150 meter af hydratstabilitetszonen og, på den anden side, et jordskred og gasudsivninger blev fundet direkte ved kanten af ​​gashydratstabilitetszonen, " forklarer prof. dr. Gerhard Bohrmann, ekspeditionsleder fra MARUM og medforfatter til undersøgelsen. "Til vores undersøgelser brugte vi vores boreanordning MARUM-MeBo200 og slog alle tidligere dybderekorder med en maksimal dybde på næsten 145 meter."

Udover at indhente prøver, videnskabsmændene var, for første gang, også i stand til at udføre detaljerede in situ temperaturmålinger ned til bunden af ​​gashydratstabiliteten under havbunden. Tidligere, denne basislinje blev bestemt ved hjælp af seismiske metoder, hvorfra den såkaldte "bottom simulating reflector" (BSR) blev opnået som en indikator for denne base. "Imidlertid, vores arbejde har nu for første gang bevist, at tilgangen med BSR ikke virker for Sortehavet, " forklarer Dr. Michael Riedel fra GEOMAR, hovedforfatter af undersøgelsen. "Fra vores synspunkt, gas-hydrat stabilitetsgrænsen har allerede nærmet sig de varmere forhold i undergrunden, men den frie metangas, som altid findes ved denne nederste kant, har endnu ikke formået at rejse sig med det, Riedel fortsætter. Årsagerne til dette kunne tilskrives sedimenternes lave permeabilitet, hvilket betyder, at metangassen stadig "sidder fast" dernede og kun kan stige meget, meget langsomt under sin egen magt, ifølge videnskabsmanden.

"Imidlertid, vores nye analyser af de seismiske data har også vist, at metangassen enkelte steder kan bryde igennem BSR. der, en ny BSR er netop ved at etablere sig over den 'gamle' refleks. Dette er nyt og er aldrig set før, " siger Dr. Matthias Haeckel, medforfatter til undersøgelsen fra GEOMAR. "Vores fortolkning er, at gassen kan stige disse steder, da forstyrrelser i havbunden her favoriserer gasstrømmen, " Haeckel fortsætter.

" Sammenfattende, vi har fundet en meget dynamisk situation i denne region, som også ser ud til at være relateret til udviklingen af ​​Sortehavet siden sidste istid, " siger Michael Riedel. Efter det sidste glaciale maksimum (LGM), havniveauet steg (trykstigning), og da det globale havniveau steg over Bosporus-tærsklen, saltvand fra Middelhavet var i stand til at forplante sig i Sortehavet. Inden da, dette havbassin var dybest set en ferskvandssø. Ud over, global opvarmning siden LGM har forårsaget en temperaturstigning i bundvandet i Sortehavet. Kombinationen af ​​disse tre faktorer - saltholdighed, tryk og temperatur - havde drastiske virkninger på metanhydraterne, som nedbrydes som følge af disse effekter. Den nuværende undersøgelse eksemplificerer de komplekse feedbacks og tidsskalaer, der inducerer klimaændringer i havmiljøet og er derfor velegnet til at estimere de forventede konsekvenser af nutidens hurtigere globale opvarmning - især på de arktiske gashydrataflejringer.

Krydstogtsleder Gerhard Bohrmann opsummerer:"Ved slutningen af ​​SUGAR-3-programmet, borekampagnen med MeBo200 i Sortehavet viste os endnu en gang meget tydeligt, hvor hurtigt metanhydratstabiliteten i havaflejringerne også ændrer sig med miljøudsving."