Wie viel Methan tritt aus dem Ozeanboden aus? Diese Frage steht im Fokus eines internationalen Projekts, an dem auch das MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen beteiligt ist. Jetzt zu Ende des M³-Projektes (Sonar-Monitoring von Methanaustritten am Meeresboden) startet eine Expedition zum Unterwasser-Observatorium vor der Westküste der USA mit dem Forschungsschiff THOMAS G. THOMPSON und dem Tauchroboter JASON.
Methan wirkt als starkes Treibhausgas, wenn es in die Atmosphäre gelangt. Während die Methanemissionen an Land vergleichsweise leicht abzuschätzen sind, ist dies für die unterseeischen Gasemissionen in den Ozeanen schwieriger. Ein Unterwasserobservatorium im Rahmen der Ocean Observatory Initiative (OOI) hilft dabei, Methangasemissionen am südlichen Hydratrücken am oberen Kontinentalhang vor Oregon zu messen und ihre Variabilität zu verstehen.
Das MARUM ist an dieser Initiative beteiligt und hat eigens dafür Sonarsysteme entwickelt, um die Methanemissionen kontinuierlich zu messen, die als Gasblasen aus dem Meeresboden austreten. Installiert wurden die Geräte vor sechs Jahren, die Daten wurden über das OOI-Tiefseekabel und das Internet auf dem MARUM-Server in Bremen gespeichert. Über die gleiche Kabelverbindung konnten auch im Bedarfsfall die Messprogramme der Sensoren des Tiefsee-Observatoriums nach wissenschaftlichen Kriterien umprogrammiert werden.
Erste Ergebnisse der Langzeitbeobachtung deuten nun darauf hin, dass die Menge des austretenden Gases stark variieren können. Grund dafür sind zum Beispiel die Gezeiten im Pazifik vor der Westküste der USA. Der südliche Hydratrücken, auf dem das Observatorium platziert ist, gehört zu den sehr aktiven Methanaustrittsgebieten am Kontinentalrand der Kascaden-Gebirgskette von Nordamerika.
„Es ist beeindruckend zu sehen, wie sehr ein Gezeitenunterschied von nur drei Metern den Beginn und das Versiegen von einzelnen Methanemissionen in der Tiefsee in über 800 Metern Wassertiefe beeinflussen kann. Der Bodenwasserdruck ist jedoch nur ein Faktor, der die Gasfreisetzung steuert, und es gibt gewisse hochfrequente Schwankungen, die sich nicht allein durch die Gezeiten erklären lassen“, erklärt Dr. Yann Marcon, Projektleiter vom MARUM. „Dank der kabelgebundenen Infrastruktur haben wir entdeckt, dass die Morphologie des Meeresbodens extrem dynamisch ist, was eine eher stochastische lokale Variabilität verursacht. Es ist wichtig, dies bei der Messung von Methanflüssen am Ozeanboden zu berücksichtigen.“
Auf der Expedition, die am 23. August in Newport, Oregon, startet, wird der Tauchroboter JASON (Woods Hole Oceanographic Institution) eingesetzt, um das Observatorium zu warten sowie den Zustand der Geräte und den Einsatzort zu dokumentieren. Vom MARUM sind Eberhard Kopiske und Jan Gümpel mit an Bord des Forschungsschiffs THOMAS G. THOMPSON.
Mit dieser Expedition endet das M³-Projekt, das in zwei Phasen über sechs Jahre lief. In dieser Zeit sind am MARUM entwickelte Geräte am Ozeanboden installiert und betrieben worden. Aktuell sind ein Kamera-Observatorium, eine Sonde zur Messung ozeanographischer Parameter und ein akustisches Sonar Teil des Bremer Tiefseeinstrumentariums. Während der „Visions23“-Expedition werden alle MARUM-Geräte geborgen, um wieder nach Bremen zurück gebracht zu werden.
Das M³-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Die Expedition zum Observatorium am Ozeanboden kann im Live-Stream verfolgt werden: https://interactiveoceans.washington.edu/visions-23-live-video/
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