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Geologie:Hunderte Methan-Quellen vor US-Westküste

Methane Bubble Plume

Sonarbild von Methan-Blasen, die vor der Küste Washingtons aus dem Meeresboden aufsteigen.

(Foto: Brendan Philip /University of Washington)
  • Vor der US-Westküste sprudelt aus Hunderten Quellen Methan ins Meer.
  • Aus der Verteilung schließen Forscher, dass tektonische Verschiebungen dahinter stehen.
  • Die Gas-Ströme könnten darauf hindeuten, dass ein künftiges Mega-Beben den Meeresboden eher näher an der Küste erschüttert.

Aus dem Meeresboden vor der amerikanischen Westküste entweicht seit längerer Zeit massenweise Methan. Forscher um Paul Johnson von der University of Washington in Seattle haben nun untersucht, wie es dazu kommt: In einer Studie im Fachmagazin Journal of Geophysical Research: Solid Earth berichten sie von 491 Quellen auf dem Meeresgrund vor dem US-Bundesstaat Washington und dem kanadischen Vancouver. Ihre örtliche Verteilung könnte Aufschluss geben über das Tsunami-Risiko in dieser erdbebengefährdeten Region. Die Methan-Blasen entweichen im Gebiet der sogenannten Cascadia-Subduktionszone, einer der tektonisch heikelsten Regionen der Erde. In einem Abstand von wenigen Jahrhunderten treten dort schwere Erdbeben auf, manche mit Magnitude neun. Das letzte ist mehr als 300 Jahre her. Ein neuerliches Beben würde Millionenstädte wie Seattle und Vancouver bedrohen, deshalb ist es wichtig, zu verstehen, wie der Meeresgrund beschaffen ist - dazu könnten die Methan-Blasen beitragen.

Laut der Untersuchung der Forscher sind die allermeisten Methanquellen in etwa 160 Metern Tiefe an einem schmalen Nord-Süd-Band entlang der US-Westküste angeordnet. Die sogenannte Juan-de-Fuca-Platte schiebt sich an dieser Stelle unter die nordamerikanische Platte. Dabei werden Sedimente abgeschabt und zwischen den Platten zusammengequetscht. Durch die Kompression wird Methan herausgedrückt, das in Blasen aus dem Meeresboden entweicht.

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Kommt es zu starken Erdbeben in der Region, vermuten die Forscher, werden die Platten übereinandergeschoben. Dabei entstehen Brüche, durch die das Methan nach und nach entweichen kann - so lautet verkürzt die Hypothese der Gruppe um Johnson. Für sie spricht, dass die Blasen des Treibhausgases vorwiegend im eher flachen Wasser auftreten. Damit entstehen sie gehäuft an den Orten, an denen der Boden unter dem Meer eine zu dem Prozess passende Schichtung von lockerem Sediment unter dichterem Gestein aufweist.

Eine einfache Methode, um Methanquellen aufzuspüren: Nach Fischerbooten suchen

Diese Beobachtung könnte helfen, die Erdbeben in der Region besser zu verstehen. Wenn sich bei einem solchen Beben der Meeresboden tatsächlich vor allem im flachen Wasser nahe der Küste bewegt, hätte das einen kleineren Tsunami zur Folge, als wenn das Beben in größerer Tiefe auftritt. Die US-Geologen schlagen noch andere mögliche, aber ihrer Ansicht nach weniger wahrscheinliche Erklärungen für die örtliche Verteilung der Methanquellen vor. Ausgeschlossen wurde, was frühere Studien nahegelegt hatten: Dass zunehmend warmes Meerwasser eingefrorenes Methan aus dem Boden löst.

Zwar gibt es Hinweise darauf, dass die globale Erwärmung andernorts sogenannte Methanhydrate zum Schmelzen bringt; dabei handelt es sich aber um unter hohem Druck in Eis eingeschlossenes Methan. Ein Großteil davon wird auf dem Weg zur Oberfläche von Mikroorganismen in CO₂ zersetzt. In dem nun untersuchten Fall konnten die Wissenschaftler jedoch zeigen, dass den Methan-Blasen Prozesse zugrunde liegen, die über längere Zeit wirken als der menschengemachte Klimawandel. "Auch Abschätzungen aus unseren früheren Arbeiten zur Methan-Emission vor der amerikanischen und kanadischen Westküste haben gezeigt, dass sich keine anthropogenen Effekte hinter den Beobachtungen verstecken", sagt Michael Riedel vom Geomar Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung in Kiel.

Üblicherweise suchen Forscher nach Methanquellen mit speziellen Messverfahren, mit denen sie beispielsweise den Meeresboden kartieren können. Es gibt jedoch auch eine verblüffend einfache, wenn auch freilich weniger genaue Methode: Man muss nur nach Fischerbooten Ausschau halten. Einige Methan-fressende Mikroorganismen dienen anderen Lebewesen als Nahrung, die wiederum Beute weiterer Tiere werden. Vorletztes Glied der Nahrungskette sind Fische, die schließlich von Menschen gefangen werden. Das hat sichtbare Auswirkungen, wie Leitautor Johnson erklärt: Man könne auf Satellitendaten erkennen, dass sich um die Austrittsstellen von Methan regelrechte Knäuel von Fischerbooten bilden.

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