Gashydrat-Exploration im Donaudelta, Schwarzes Meer, mit mariner Elektromagnetik

Projektanfang: 01.07.2013

Projektende: 31.12.2016

Projektstand: 01.09.2016

Maria S. Merian Fahrt MSM 35

19. Januar – 08. Februar, 2014

Warna, Bulgarien – Istanbul, Türkei

Ende 2013 und Anfang 2014 befindet sich das deutsche Forschungsschiff Maria S. MERIAN im westlichen Schwarzen Meer, um hier 2 Forschungsfahrten (MSM 34 und MSM 35) durchzuführen, die sich mit der Erkundung und Verteilung submariner Gashydrate im Donaudelta befassen. Anaerobe, d.h. Sauerstoff-arme Bedingungen haben hier die Bildung von natürlichen Kohlenwasserstoffen – dazu zählen Gashydrate – begünstigt, und Gasaustritte sind vielfach am Meeresboden entlang der Schelfkante außerhalb des Gashydratstabilitätsbereichs beobachtet worden.
Die Beobachtung von dem Meeresboden simulierenden, seismischen Reflektoren (BSR von engl. bottom simulating reflector), sowie die direkte Probenahme lassen auf ausgedehnte Gashydratvorkommen schließen. Insbesondere im Bereich des Donaufächers vor der Küste Rumäniens war die Sedimentationsrate besonders hoch. Hier wurden mehrfach BSRs beobachtet, die auf klimatisch bedingte Meeresspiegelschwankungen in der Vergangenheit zurückgeführt werden.

Forschungsschiff Maria S. MERIAN Quelle: http://www.maria-s-merian.de/index.php?id=24

Auf MERIAN-Fahrt MSM34 wird das GEOMAR in Kiel hoch auflösende seismische und geoakustische Messungen sowie ein Programm zur Probenahme für geochemische Untersuchungen in bereits bekannten Gashydrat-Gebieten im Donaudelta durchführen. Auf der darauf folgenden Fahrt MSM35 werden diese Arbeiten durch aktive marin-elektromagnetische (CSEM von engl. controlled source electromagnetic) Messungen ergänzt, die von Gruppen der BGR Hannover und GEOMAR Kiel durchgeführt werden. CSEM Daten liefern Informationen zu den elektrischen Eigenschaften der Meeressedimente. Gashydrate sind dabei elektrisch nichtleitend und verdrängen elektrisch leitendes Porenwasser. Dadurch ist der Formationswiderstand erhöht wo Gashydrate sich in ausreichenden Mengen gebildet haben.
Die gemeinsame Auswertung und Interpretation aller Daten erlaubt eine genauere Bewertung der Gashydrat-Verteilung, auch hinsichtlich der Wahl eines geeigneten Standorts für einen geplanten Produktionstest von Methangas aus Gashydraten.

2 CSEM Messsysteme: a) Am Meeresboden geschlepptes elektrisches Dipol-Dipol System, b) stationäre EM Empfänger und mobiler CSEM Sender Quelle: BGR

Auf MERIAN-Reise MSM35 werden zwei CSEM Geräte eingesetzt: Ein am Meeresboden geschlepptes, elektrisches Dipol-Dipol System, mit dem zweidimensionale Daten entlang von Profilen akquiriert werden, und am Meeresboden stationär abgesetzte elektromagnetische Empfänger (OBEM) in Verbindung mit einem mobilen CSEM-Sender zur Aufnahme von dreidimensionalen Datensätzen in einem kleinräumigen Zielgebiet.
Die Auswahl der CSEM-Profile und Arbeitsgebebiete ergibt sich dabei auf Basis der während Fahrt MSM34 gesammelten seismischen Daten, die bereits Hinweise auf aussichtsreiche Gashydratvorkommen liefern.

Bathymetrische Karte vom westlichen Schwarzen Meer mit den geplanten seismischen und elektromagnetischen Arbeitsgebieten und Profilen Quelle: GEOMAR/BGR