Ticking Methane Time Bomb: Die alarmierende Migration von Erdgas unter dem PermafrostDer Klimawandel hat schwerwiegende Auswirkungen auf fragile Ökosysteme, insbesondere in arktischen Regionen. Eine der größten Bedrohungen ist die Freisetzung von Methan - einem starken Treibhausgas - aus gefrorenen Böden, die als Permafrost bekannt sind. Aktuelle Studien zeigen eine alarmierende Zunahme der Migration von Erdgas unter dem Permafrost, was zu einer potenziell explosiven Situation führen kann.Erdgas ist eine Mischung aus Methan und anderen gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Es bildet sich natürlicherweise durch organische Prozesse in tiefliegenden Ablagerungen. Unter normalen Umständen bleibt Erdgas in diesen tieferen Schichten gefangen. In arktischen Gebieten ist jedoch das Vorhandensein von Permafrost ein entscheidender Faktor für die Sicherheitsbewertung.Permafrost besteht aus gefrorenem Boden, der normalerweise dauerhaft gefroren bleibt. Es bildet eine undurchlässige Barriere, die das Ausgasen von Methan verhindert. Wenn jedoch der Permafrost aufgrund des Klimawandels auftaut oder durch menschliche Aktivitäten gestört wird, kann das darunter liegende Erdgas freigesetzt werden.Die Migration von Erdgas unter dem Permafrost ist ein ernstes Problem, da Methan ein 25-mal stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid ist. Wenn größere Mengen Methan in die Atmosphäre entweichen, trägt dies erheblich zur globalen Erwärmung bei. Darüber hinaus kann eine hohe Konzentration von Methan zu explosionsartigen Ereignissen führen, die das umgebende Ökosystem und menschliche Siedlungen gefährden können.Wissenschaftler sind alarmiert über diese Entwicklung und suchen nach Maßnahmen, um den freigesetzten Methangehalt zu reduzieren. Strategien wie die Installation von Methan-Ernteanlagen, die den Austritt des Gases kontrollieren, könnten eine Lösung sein. Es ist jedoch von entscheidender Bedeutung, Maßnahmen zu ergreifen, um den Klimawandel insgesamt zu bekämpfen und den Anstieg der Temperaturen zu begrenzen, um die Zerstörung des Permafrosts zu stoppen.Der Kampf gegen den Methanzeitbombeneffekt erfordert eine breite internationale Zusammenarbeit. Nur durch gemeinsame Anstrengungen können wir eine nachhaltigere Zukunft sichern und die möglichen Folgen eines unaufhaltsamen Methanausbruchs eindämmen. Es ist an der Zeit zu handeln, bevor es zu spät ist.

24 Dezember 2023 2049
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Wissenschaftler haben entdeckt, dass Methan, das unter dem Permafrost von Svalbard gefangen ist, entweichen kann und damit einen Erwärmungszyklus riskiert. Häufige Methanansammlungen, die in Bohrlochstudien gefunden wurden, zeigen das Potenzial für eine erhöhte globale Erwärmung auf, wenn der Permafrost auftaut. Quelle: SciTechDaily.com

Wissenschaftler sagen, dass möglicherweise große Mengen Methan unter dem Permafrost eingeschlossen sind und entweichen könnten, wenn er auftaut.

Studien in Svalbard haben gezeigt, dass Methan unter dem Permafrost wandert. Während niedrig gelegene Regionen eisreichen Permafrost haben, der als effektive Abdichtung des Gases wirkt, scheinen hoch gelegene Regionen mit weniger Eis durchlässiger zu sein. Wenn der Permafrost zu stark auftaut, könnten Treibhausgasemissionen entweichen und die Temperaturen noch weiter erhöhen.

Unter dem Permafrost von Svalbard sind Millionen von Kubikmetern Methan eingeschlossen - und Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass es unter der kalten Abdichtung des Permafrosts wandern und entweichen kann. Ein groß angelegtes Entweichen könnte einen Zyklus der Erwärmung erzeugen, der die Methanemissionen in die Höhe treibt: Die Erwärmung taut den Permafrost auf, wodurch mehr Gas entweicht, was wiederum dazu führt, dass mehr Permafrost auftaut und mehr Gas freigesetzt wird. Da die geologische und glaziale Geschichte von Svalbard der des restlichen arktischen Gebiets sehr ähnlich ist, ist davon auszugehen, dass diese wandernden Methanablagerungen auch anderswo in der Arktis vorhanden sind.

"Methan ist ein potentes Treibhausgas", sagte Dr. Thomas Birchall von der Universität in Svalbard, Hauptautor der Studie in Frontiers in Earth Science. "Derzeit ist die Leckage unter dem Permafrost sehr gering, aber Faktoren wie Gletscherschmelze und Permafrostaufweichung könnten dies in der Zukunft ändern."

Permafrost, Boden, der zwei Jahre oder länger unter null Grad Celsius bleibt, ist in Svalbard weit verbreitet. Er ist jedoch nicht einheitlich oder durchgehend. Im Westen von Svalbard ist es aufgrund der Meeresströmungen wärmer, daher ist der dortige Permafrost tendenziell dünner und potenziell unregelmäßiger. Der Permafrost in den Hochlagen ist trockener und durchlässiger, während der Permafrost in den Niederungen eissättigter ist. Die darunter liegenden Gesteine sind oft fossile Brennstoffquellen, die Methan freisetzen, das vom Permafrost abgedichtet ist. Es gibt jedoch auch dort geografische Merkmale, die das Entweichen von Gas ermöglichen können.

Der Grund des Permafrosts ist schwer zu untersuchen aufgrund seiner Unzugänglichkeit. Im Laufe der Jahre wurden jedoch viele Bohrlöcher von Unternehmen, die nach fossilen Brennstoffen suchen, in den Permafrost getrieben. Die Forscher verwendeten historische Daten aus kommerziellen und Forschungsbohrlöchern, um den Permafrost über Svalbard zu kartieren und Methanakkumulationen im Permafrost zu identifizieren.

"Mein Betreuer Kim und ich haben uns viele historische Bohrlochdaten in Svalbard angesehen", sagte Birchall. "Kim bemerkte, dass ein wiederkehrendes Thema immer wieder auftauchte, nämlich diese Gasansammlungen am Grund des Permafrosts."

Anfangstemperaturmessungen werden oft dadurch beeinflusst, dass der Bohrschlamm erhitzt wird, um ein Einfrieren des Bohrlochs zu verhindern. Durch die Beobachtung des Temperaturtrends und die Überwachung der Bohrlöcher auf lange Sicht konnten die Wissenschaftler den Permafrost identifizieren. Sie suchten auch nach Eisbildung im Bohrloch, Veränderungen in den beim Bohren erzeugten Bohrkleinproben und Veränderungen in den Hintergrundgasmessungen.

Die Bohrlochmonitore identifizierten Eingänge von Gasen in das Bohrloch, was auf Ablagerungen unter dem Permafrost hindeutete, sowie abnormale Druckmessungen, die zeigten, dass der eisige Permafrost als Abdichtung fungierte. In anderen Fällen, selbst wenn der Permafrost und die darunter liegende Geologie für den Gaseinschluss geeignet waren und die Gesteine bekannte Quellen von Kohlenwasserstoffen waren, war kein Gas vorhanden - was darauf hindeutet, dass das produzierte Gas bereits gewandert war.

Die Wissenschaftler betonten, dass Gasansammlungen viel häufiger vorkommen als erwartet. Von 18 in Svalbard gebohrten Hydrokarbonexplorationsbohrungen zeigten acht Hinweise auf Permafrost, und die Hälfte davon stieß auf Gasansammlungen.

"Alle Bohrlöcher, in denen Gasansammlungen gefunden wurden, wurden zufällig entdeckt - im Gegensatz dazu hatten Hydrokarbonexplorationsbohrungen, die gezielt auf Ablagerungen in typischeren Gebieten abzielten, eine Erfolgsquote weit unter 50%", sagte Birchall. "Diese Dinge scheinen weit verbreitet zu sein. Ein beispielhaftes Beispiel ist ein kürzlich in der Nähe des Flughafens in Longyearbyen gebohrtes Bohrloch. Die Bohrmeister hörten ein Plätschern aus dem Bohrloch und so beschlossen wir, uns das genauer anzusehen. Dabei wurden rudimentäre Alarme verwendet, die für die Detektion von explosionsartigen Methankonzentrationen entwickelt wurden - und diese wurden sofort ausgelöst, als wir sie über das Bohrloch hielten."

Experts have shown that the active layer of permafrost — the upper one or two meters that thaws and re-freezes seasonally — is expanding with the warming climate. However, we know less about how the deeper permafrost is changing, if at all. Understanding this is dependent on understanding the fluid flow beneath the permafrost. If the consistently frozen permafrost grows thinner and patchier, this methane could find it ever easier to migrate and escape, possibly accelerating global warming and exacerbating the climate crisis.

 


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