Methangehalte und -quellen in Sedimenten und in der Wassersäule nahe ausgewählter Altbohrungen in der Deutschen Nordsee

Land / Region: Deutschland / Deutsche Nordsee

Projektanfang: 01.01.2019

Projektende: 31.12.2021

Projektstand: 14.12.2020

Einsatz des Messsystems „Golden Eye“, welches im Rahmen der Forschungsexpedition HE537 mit FS Heincke bei der Untersuchung von Altbohrungen in der Deutschen Nordsee eingesetzt wurde Quelle: BGR

Anthropogen, an ehemaligen Bohrlokationen verursachte und natürliche Gasaustritte in der Nordsee sind in jüngeren Studien beschrieben worden und stellen möglicherweise einen Teil des atmosphärischen Methanbeitrags im Bereich der Nordsee dar. Im Rahmen einer Pilotstudie werden mögliche Gasaustritte an Bohrlokationen und die Hintergrundsituation im Bereich der deutschen AWZ (ausschließliche Wirtschaftszone) untersucht. Grundlage dazu liefern seismisch identifizierte Amplitudenanomalien, die auf Flachgasvorkommen hinweisen (Müller et al., 2018). Mittels einer Expedition mit dem FS Heincke (Juli 2019; Fahrtleitung durch BGR-Wissenschaftlerin Dr. Katrin Schwalenberg) sind geochemische, geophysikalische und hydroakustische Untersuchungen an ausgewählten Lokationen in der deutschen Nordsee und angrenzenden niederländischen Doggerbank durchgeführt worden. Wasserproben wurden gasgeochemisch untersucht, um die Quellen gelöster Gase zu bestimmen (biogen oder thermogen; z. B. Schlömer et al., 2018). Elektromagnetische Untersuchungen (siehe Foto) wurden eingesetzt, um Aufschluss über Sedimenteigenschaften (Porosität) zu liefern, sowie zur Abschätzung der Gasvolumina im flachen Meeresuntergrund beizutragen. Tiefgeschleppte Geräteträger wie das GOLDEN EYE mit installierten Kameras, CTD- und Methansensoren wurden auch zur Suche nach Gasaustrittsstellen und Leitfähigkeitsanomalien in der Wassersäule verwendet. Hydroakustische Onboard-Systeme liefern dazu die nötigen strukturellen Randbedingungen und Hinweise zu Gasblasen in der Wassersäule (Römer et al., 2017). Weitergehende Auswertungen ergaben, dass in einigen Bereichen des Arbeitsgebietes Gehalte an gelöstem Methan im Meerwasser bis zu 10fach erhöht waren. Diese Aufälligkeiten scheinen im Zusammenhang mit Häufungen natürlicher Methanaustrittsstellen zu stehen. Weitere Informationen zur Heincke Expedition HE537 finden sich hier. Während einer Forschungsfahrt mit FS Maria S. Merian im Januar 2021 (MSM98; Fahrtleitung Dr. Miriam Römer, Marum Bremen) sollen weitere Altbohrungen in der zentralen Nordsee untersucht, sowie die natürlichen Methanaustritte genauer charakterisiert werden.

Literatur:

• Blumenberg, M., Schwalenberg, K. 2020. Dem Nordsee-Methan auf der Spur. In „BGR-Report 2020, 18-19“
• Müller, S., Reinhardt, L., Franke, D., Gaedicke, C., Winsemann, J., 2018. Shallow gas accumulations in the German North Sea. Mar. Petrol. Geol. 91, 139-151. (https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2017.12.016)
• Römer, M., Wenau, S., Mau, S., Veloso, M., Greinert, J., Schlüter, M., Bohrmann, G., 2017. Assessing marine gas emission activity and contribution to the atmospheric methane inventory: A multidisciplinary approach from the Dutch Dogger Bank seep area (North Sea). Geochemistry Geophysics Geosystems. (https://doi.org/10.1002/2017GC006995)
• Schloemer, S., Oest, J., Illing, C.J., Elbracht, J., Blumenberg, M., 2018. Spatial distribution and temporal variation of methane, ethane and propane background levels in shallow aquifers – A case study from Lower Saxony (Germany). Journal of Hydrology: Regional Studies 19, 57-79. (https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2018.07.002)