Das unheimliche Gas aus dem Meeresboden

Vor der US-Westküste entweichen Methanblasen. Sie könnten ein Indikator für Erdbeben sein – und als Tsunami-Warnung dienen.

Hier bei Seattle schiebt sich die Juan-de-Fuca-Platte unter die Nordamerikanische Platte.

Hier bei Seattle schiebt sich die Juan-de-Fuca-Platte unter die Nordamerikanische Platte.

(Bild: Alamy Stock Photo)

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 Methanblasen entweichen im Gebiet der sogenannten Cascadia-Subduktionszone, einer der tektonisch heikelsten Regionen der Erde. Im 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 Methanblasen beitragen.

Blasen gibt es vorwiegend im eher flachen Wasser

Laut der Untersuchung der Forscher sind die meisten Methanquellen in etwa 160 Meter 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.

Kommt es zu starken Erdbeben in der Region, werden die Platten übereinandergeschoben, vermuten die Forscher. Dabei entstehen Brüche, durch die das Methan nach und nach entweichen kann – so lautet verkürzt die Hypothese von Johnsons Team. 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.

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.

Fischerboote geben Aufschluss über Austrittsstellen

Zwar gibt es Hinweise darauf, dass die globale Erwärmung andernorts sogenannte Methanhydrate zum Schmelzen bringt; dabei handelt es sich aber um Methan, das unter hohem Druck im Eis eingeschlossen wurde. 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 Methanblasen Prozesse zugrunde liegen, die über längere Zeit wirken als der menschengemachte Klimawandel. «Auch Abschätzungen aus unseren früheren Arbeiten zur Methanemission vor der amerikanischen und der 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 methanfressende 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 Hauptautor Johnson erklärt: Man könne auf Satellitendaten erkennen, dass sich um die Austrittsstellen von Methan regelrechte Knäuel von Fischerbooten bilden.

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