Dynamik des Ozeanbodens

Doku-Gas

Fluidzirkulation im Don-Kuban Tiefseefächer (Schwarzes Meer) und damit verbundene Fluidaustritte an Schlammvulkanen und Cold Seeps

Laufzeit: 01.11.2011 - 31.12.2014

Förderer: DFG 

Antragsteller: Dr. Ingo Klaucke, Dr. Jörg Bialas, Prof. Dr. Christian Berndt

Das Schwarze Meer ist das größte anoxische Becken weltweit und bietet beste Voraussetzungen für den Erhalt organischen Materials als Ausgangspunkt für die Entstehung biogenen oder thermogenen Methangases. Daher ist das Schwarze Meer bestens geeignet, um die verschiedenen Formen der Gasförderung und des Stoffkreislaufes im marinen Milieu zu studieren und somit Rückschlüsse auf die Übersäuerung des Ozeans, den zunehmenden Sauerstoffverbrauch des Meeres und mögliche zukünftige Klimaänderungen zu ziehen. Vor dem Hintergrund möglicher Methangas- und Hydratförderung als Energierohstoff und der zukünftigen Nutzung von Hydratlagen zur Sequestrierung von CO2-Gas ist die Notwendigkeit des Verständnisses von Fluid- und Gastransportsystemen im Untergrund von wesentlicher Bedeutung. Mit der Vielzahl an aktiven Gasaustritten, sowohl in geringen Wassertiefen außerhalb der Hydratstabilität, als auch in größeren Wassertiefen innerhalb der Hydratstabilität und den damit einhergehenden unterschiedlichen Fördersystemen bietet das Schwarze Meer ein ideales Forschungsgebiet, das auch mit mittelgroßen Forschungsschiffen erreichbar ist.

Geplant sind innovative geologische Arbeiten im Bereich des Kontinentalhanges südlich der Kertsch Halbinsel (Krim, Schwarzes Meer) zur Charakterisierung oberflächennaher und tiefer Fluidzirkulation. Zum Einsatz kommen dabei teilweise neu entwickelte geo-akustische und 3D-seismische Messsysteme. Der Kontinentalrand südlich der Kertsch-Halbinsel ist Teil des Don-Kuban Tiefseefächers und durch eine Vielzahl bekannter Gasaustritte gekennzeichnet, die überwiegend biogen gebildetes Methan entwässern, während die Kertsch Halbinsel selbst für ihre Schlammvulkane bekannt ist. Die Schlammvulkane haben wie überall im Schwarzen Meer ihre Quelle in der 5-8 km tiefen Maikop-Formation und somit eine tiefe, thermogene Methanquelle. Anders als der Dnepr Fächer liegt der Don-Kuban Fächer wie der Sorokin Trog unter Kompressionseinfluss. Es ist daher davon auszugehen, dass sich die beiden Entwässerungssysteme (flache Methangasquellen und Schlammvulkanismus) im oberen Bereich des Kontinentalhanges überlappen und somit ein ganz anderes Strukturbild ergeben, als es aus dem Sorokin Trog oder Dnepr Fächer bekannt ist. Ziel der kombinierten bathymetrischen, Sidescan Sonar und 3D seismischen Untersuchungen ist es, die unterschiedlichen Austrittstypen und Förderwege abzubilden um so die Prozesse und physikalischen Parameter einzugrenzen, die für die Entstehung von Gashydratvorkommen von Bedeutung sind.

Arbeitsgebiet

Karte der wichtigsten Störungszonen und Tiefseefächer im Schwarzen Meer (Klaucke et al, 2006a nach Rangin et al., 2003 und Egorov et al., 2003).

Forschungsfahrt

FS Poseidon

P427, 22.02.2012-12.03.2012, Burgas-Heraklion, Schwarzes Meer

 

Einsatz von Großgeräten

Die folgenden Großgeräte sollen auf der Fahrt zum Einsatz kommen:

  • ELAC Bottomchart Mk. II – 50 kHz Fächerecholot
  • DTS-1 tief-geschlepptes Seitensichtsonarsystem und digitaler Streamer 
  • 3D-Seismik (P-Cable)
  • Ozean-Boden-Seismometer
  • GI-gun und Oberflächenstreamer
  • Schwerelot mit Temperatursonden

Projektleitung

Dr. Ingo Klaucke
Tel.: +49 0431 600 2335
Fax: +49 0431 600 2922
e-mail: iklaucke(at)geomar.de