Wie viel Methan tritt vor der nordamerikanischen Westküste aus dem Meeresboden aus?
GEOMAR-Forscher veröffentlichen umfangreiche Datenanalyse zur Cascadia-Subduktionszone
30.08.2018/Kiel. An den Rändern der Ozeane, speziell dort wo die flachen Schelfmeere in die Tiefsee abfallen, treten an vielen Stellen natürliche Gase aus dem Meeresboden aus. Da einige dieser Gase, zum Beispiel Methan, auch einen Einfluss auf das Klima haben können, wäre es wichtig zu wissen, wie viel Gase an welchen Stellen ins Meerwasser gelangen und welche Prozesse dazu führen.
Ein internationales Team von Geophysikerinnen und Geophysikern hat jetzt in einer umfangreichen Datenstudie eine Übersicht von Gasquellen entlang der Cascadia-Subduktionszone vor der Westküste Kanadas und der USA erstellt und die austretenden Mengen dort ermittelt. „Insgesamt haben wir 1100 Stellen gefunden, an denen Gas aus dem Meeresboden austritt. Nach unseren Berechnungen gibt der Meeresboden entlang der Cascadia-Subduktionszone pro Jahr im Schnitt 88.000 Tonnen Methan ans Meerwasser ab. Das ist im Vergleich zur jährlichen Emission an Methan aus der US-amerikanischen Öl- und Gas-Produktion verschwindend gering“, sagt Dr. Michael Riedel vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Er ist Erstautor der Studie, die kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications erschienen ist.
Für ihre Datenanalyse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR, des MARUM in Bremen, der University of Victoria (Kanada) und der Universidad Andrés Bello (Chile) umfangreiche hydroakustische Daten von 38 Vermessungsfahrten am Cascadia-Kontinentalrand während der vergangenen 15 Jahre ausgewertet. Die Ergebnisse lassen nicht nur eine Abschätzung der gesamten aus dem Meeresboden austretenden Methanmengen zu, sondern zeigen auch eine sehr ungleiche Verteilung der Quellen. Besonders gehäuft treten sie in zwei Unterwasser-Canyons auf. „Eine verlässliche Erklärung dafür haben wir noch nicht. Es könnte aber an der hohen biologischen Produktivität in diesen Regionen liegen“, sagt Michael Riedel. Denn wo besonders viele Plankton- und größere Organismen leben, sinkt auch besonders viel totes Material zum Meeresboden, wo es von Bakterien zersetzt wird. Dabei entsteht Methan.
Global stehen auch eisartige Methanhydrate, die im Meeresboden lagern und sich bei einer Erwärmung des Meerwassers teilweise auflösen könnten, im Verdacht, Methan freizusetzen. Diese Ursache schließen Riedel und seine Mitautorinnen und Mitautoren für ihr Untersuchungsgebiet aber aus. „Die Verteilung der Gasquellen passt einfach nicht zu den Tiefenzonen, in denen Gashydrate vorkommen“, sagt der Geophysiker.
Insgesamt zeigt die Studie, dass noch viele Fragen zur natürlichen Verteilung und der Stärke und Variabilität von Gasemissionen offen sind. Aber sie zeigt auch, dass die flachen Schelfgebiete wohl viel wichtiger sind als bisher angenommen. „Zum einen haben wir dort die Mehrzahl an neuen Gasaustrittsstellen gefunden. Zum anderen kann das Gas aus flachem Wasser eher in die Atmosphäre gelangen. Steigt es aus größeren Wassertiefe auf, wir es auf dem Weg oxidiert oder als Nahrungsquelle genutzt“, sagt Dr. Riedel.
Originalarbeit:
Riedel, M., M. Scherwath, M. Römer, M. Veloso, M. Heesemann, G. D. Spence (2018): Distributed natural gas venting offshore along the Cascadia margin. Nature Communications 9, 3264 (2018), https://doi.org/10.1038/s41467-018-05736-x
