Von Traufetter, Gerald
Und es gibt doch ein Ungeheuer in der Tiefe des Ozeans. Die meiste Zeit schlummert es unter dem Meeresgrund. Wenn es aber gestört wird, lässt es Bohrschiffe kentern, wühlt haushohe Flutwellen auf und bringt das Weltklima zum Kollabieren.
Das Ungeheuer besteht aus vier kleinen Wasserstoffatomen, die sich um ein Kohlenstoffteilchen kringeln, und einem Molekülkäfig aus Eis. Unter Forschern galt es lange Zeit als Legende. Jetzt versetzt es die Fachwelt in Aufregung. Sein Name: Methanhydrat.
Heftiges Blubbern kündigt den geheimnisvollen Stoff an. Die Wasseroberfläche rund um die Bordwand des Forschungsschiffs "Sonne" gleicht einem Whirlpool. Zischend treiben weiße Klümpchen in der Dünung, ehe der Videogreifer aus dem Meer auftaucht und seine Fracht auf dem Schiffsdeck ablädt.
Gerd Bohrmann und Erwin Suess müssen sich nun beeilen, "fast als wenn man mit einer Kugel Zitroneneis durch die Wüste läuft". Das Methanhydrat zerfällt zischend und knackend vor ihren Augen, zurück bleiben nur Pfützen aus Wasser. Schnell sammeln die Wissenschaftler die übrigen Methaneisbrocken ein, hasten mit einem Teil davon in die Labors unter Deck oder versenken sie in Stahlkannen, gefüllt mit flüssigem Stickstoff. Mit dem restlichen Methanhydrat bereiten sie sich einen Spaß. Sie legen es sich auf die Hände und halten ein Feuerzeug daran. Die Eisklumpen verbrennen mit roter Flamme.
Das physikalische Weltbild ist mit diesem Phänomen noch nicht zusammengebrochen. "Bei einem ganz bestimmten Verhältnis von Druck und Temperatur wird das brennbare Methan in einen Käfig aus Eis gepresst", erklärt Geologe Bohrmann. Das geschieht in Permafrostböden Sibiriens oder Alaskas. Vor allem aber auch in den Ozeanböden bei rund einem Grad Celsius und in Tiefen zwischen 500 und 900 Metern.
An Methan mangelt es nicht in den Weltmeeren: Das Gas entsteht bei der Verwesung von Plankton, Algen und Fischen. Gespeichert in Molekülkäfigen aus gefrorenem Wasser lagern 10 bis 15 Trillionen Tonnen des brennbaren Gases auf der Erde. "Das ist eine doppelt so große Kohlenstoffreserve wie alle Erdöl-, Erdgas- und Kohlevorkommen dieser Welt", kalkuliert Meeresforscher Suess.
Wegen seines flüchtigen Charakters wissen die Forscher noch wenig über den gewaltigen Energiespeicher. Er könnte theoretisch die Lösung aller irdischen Energieprobleme darstellen. Doch auch so viel ist den Forschern heute bereits klar: Methanhydrat ist eine tickende Zeitbombe für das Weltklima. In die Atmosphäre freigesetzt, könnte es das Treibhaus Erde endgültig zum Kochen bringen. "Methanmoleküle wirken als Wärmeglocke 30-mal stärker als Kohlendioxid", erläutert Suess.
Die Wissenschaftler im Forschungszentrum Geomar in Kiel, zu denen auch Bohrmann und Suess zählen, wollen deshalb mehr über den Mechanismus herausfinden, wie sich Methanhydrat bildet und wieder zersetzt. Dafür untersuchen sie ein unterseeisches, 500 Meter hohes Gebirge, das sich auf einer Länge von 25 Kilometern vor der Küste des US-Bundesstaates Oregon erstreckt. Es besteht zum großen Teil aus Methanhydrat, das an vielen Stellen offen am Meeresboden liegt.
Bislang können die Kieler nur einzelne Forschungsfahrten unternehmen. Doch in zwei Jahren wollen sie gemeinsam mit amerikanischen Instituten ein Forschungsprojekt namens Neptune starten. Dann soll der Kontinentalhang im Gebiet des Hydratrückens mit mehreren Dutzend Messstationen überzogen werden, die das Geschehen rund um die Uhr registrieren.
Der Meeresboden gerät häufig in Bewegung. "Eigentlich wirkt das Hydrat wie eine Art Mörtel. Es bindet das relativ lockere Sediment und verhindert, dass es den unterseeischen Kontinentalabhang herunterrutschen kann", sagt Bohrmann. Was diese Formation so instabil macht, ist eine tiefer gelegene Schicht aus gasförmi-
gem Methan, das dort nicht als Methanhydrat vorliegt, weil zu viel Wärme aus dem Erdinnern aufsteigt. "Unter der festen Hydratschicht steckt eine Blase aus freiem Methan", so Bohrmann.
Ölkonzerne fürchten die Tücken der wackligen Hydratschichten. Anfang der neunziger Jahre wäre im Golf von Mexiko beinahe eine Bohrplattform gekentert, als die Ingenieure ahnungslos in diese fragile Struktur hineinbohrten.
Solange ausreichend konventionelle Energieträger vorhanden sind, lassen die meisten Öl- und Gaskonzerne deshalb lieber die Finger vom Methanhydrat. "Doch auf lange Sicht ist das Energiepotenzial einfach zu riesig, als dass die Unternehmen es ignorieren könnten", glaubt Volker Meyn vom Institut für Erdölforschung in Clausthal-Zellerfeld. Dieser Ansicht ist auch das US-Department of Energy und bewilligte vor kurzem 100 Millionen Mark für die Erforschung des eisigen Energieträgers.
"Könnten wir nur ein Prozent des Hydrats zugänglich machen, würden auf einen Schlag die Brennstoffressourcen der USA mehr als verdoppelt werden", schätzt Robert Kripowicz vom US-Energieministerium.
Am emsigsten fahnden Wissenschaftler aus dem rohstoffarmen Japan nach geeigneten Fördertechniken für Methanhydrat. Die Japan National Oil Corporation (JNOC) beteiligte sich deshalb schon vor drei Jahren an einer Probebohrung im Permafrostboden Kanadas, in dem ebenfalls Methanhydrat steckt. Im letzten Winter startete JNOC unter Anleitung des Tokioter Hydratforschers Ryo Matsumoto eine erste Testbohrung im Nankai-Trog und erprobte dort verschiedene Fördertechniken.
Über die Forschungsergebnisse herrscht Stillschweigen. Matsumoto sagt nur so viel: Die Tests seien "sehr erfolgreich" verlaufen, man werde "in den nächsten zehn Jahren mit dem Abbau von Methanhydrat beginnen". In diesem Monat stach ein weiteres Forschungsschiff in See, um das Hydratgebiet zu kartografieren. Doch wie der Abbau des vereisten Sumpfgases funktionieren soll, darüber rätseln auch die japanischen Forscher. Helge Kongsjorden, Ingenieur beim norwegischen Statoil-Konzern, könnte sich mit der heutigen Technik lediglich vorstellen, das freie Gas aus der Blase unterhalb der Methanhydratschicht anzuzapfen, aber"mit allergrößter Vorsicht".
Eine andere Möglichkeit wäre, ein Taumittel in die Hydratschicht zu pumpen. Das freigesetzte Methan müsste dann mühsam aufgefangen werden, "wahrscheinlich könnte das nur mit einer Art großem, umgestülptem Trichter funktionieren", spekuliert Christian Beckervordersandforth von der Essener Ruhrgas-AG.
Der Verfahrenstechniker mag sich allerdings nur ungern an diesen Planspielen beteiligen. Denn die Wissenschaftler haben ein echtes Horrorszenario vor Augen: Im
schlimmsten Fall könnte beim Anbohren eines Methanhydratfeldes ein großes Stück des Kontinentalabhangs in die Tiefe rutschen. Jürgen Mienert, deutscher Professor an der Universität Tromsø, hält dieses Szenario für denkbar: Er selbst hat vor der Küste Norwegens Anzeichen eines solchen erdgeschichtlichen Ereignisses gefunden.
Vor rund 8000 Jahren rutschten dort 5000 Quadratkilometer des Kontinentalhangs ab. An vielen Stellen der Atlantikküste fand Mienert Spuren eines Tsunami, der von der Sedimentlawine ausgelöst wurde. "In den Fjorden hat sich die Welle bis zu 20 Meter hoch aufgeschaukelt", sagt Mienert. Ursache dürfte eine instabile Hydratschicht gewesen sein.
Viel weiter reichend sind die Folgen solcher abrupt in die Atmosphäre aufsteigender Methanmassen für das Klima. Auch dafür hält die Erdgeschichte beeindruckende Beispiele parat. Vor 55 Millionen Jahren, das zeigen unter anderem Bohrkerne aus dem Sediment des antarktischen Weddell-Meeres und dem Westatlantik vor Florida, fand eine riesige Freisetzung von Methanhydraten statt.
Richard Norris vom amerikanischen Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI) und Ursula Röhl von der Universität Bremen errechneten, dass damals 1000 Gigatonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wurden. Es könnte die wärmste Epoche der neuzeitlichen Erdgeschichte, das Paläozän, erklären. Submarine Vulkane oder Seebeben könnten diesen gewaltigen Methanrülpser ausgelöst haben.
Hydratzerfall kann sich jederzeit ereignen. WHOI-Geologen fanden diesen Sommer auf einer Forschungsfahrt im Atlantik vor Baltimore tiefe Risse und Verwerfungen, eineinhalb Kilometer breit und bis zu fünf Kilometer lang. "Sie stehen im Zusammenhang mit Gaseruptionen", erklärt Fahrtleiter Neal Driscoll.
Im Kieler Geomar-Institut verdichten sich die Hinweise, dass auch Meeresströmungen Ursache des Methanhydratzerfalls sein könnten. "Der Meeresboden zwischen Spitzbergen und Norwegen steckt voller Hydrat", unkt Geologe Suess. "Ändert der Golfstrom seine Richtung, dann könnte dieses Methan freigesetzt werden."
Vor Oregon wurden Suess und Bohrmann Zeugen, wie große weiße Brocken Hydrat plötzlich an die Wasseroberfläche schwemmten. Ihre Beobachtung könnte jenen Forschern Auftrieb geben, die Methanhydrat als des Rätsels Lösung für das sagenumwobene Bermuda-Dreieck halten.
Methanblasen, so die Hypothese, könnten schlagartig die Oberflächenspannung des Meerwassers verringert und Schiffe in die Tiefe gerissen haben. Eine unter mysteriösen Umständen im Bermuda-Raum verschollene Fliegerstaffel der U. S. Army könnte gar mit ihren Triebwerken eine Methanwolke zur Explosion gebracht und sich so selbst aus der Welt gebombt haben. GERALD TRAUFETTER
DER SPIEGEL 30/2000
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGEL-Verlag Rudolf Augstein GmbH & Co. KG.
Dieser Artikel ist ausschließlich für den privaten Gebrauch bestimmt. Sie dürfen diesen Artikel jedoch gerne verlinken.
Unter http://corporate.spiegel.de finden Sie Angebote für die Nutzung von SPIEGEL-Content zur Informationsversorgung von Firmen, Organisationen, Bibliotheken und Journalisten.
Unter http://www.spiegelgruppe-nachdrucke.de können Sie einzelne Artikel für Nachdruck bzw. digitale Publikation lizenzieren.