Die Zukunft der Meere ? zu warm, zu hoch, zu sauer - WBGU

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6 Methanhydrate im Meeresboden
scheinen stark davon abzuhängen, wie sich die Zirkulation
verändert (Mignot et al., eingereicht) und
können deshalb kaum vorhergesagt werden. Simulationen
zeigen jedoch, dass nach einem Abbruch der
Tiefenwasserbildung im Nordmeer die Bodentemperatur
in einigen Gebieten des Nordatlantiks rasch um
mehr als 7°C steigen könnte. Veränderungen in dieser
Größenordnung könnten dann auch vorhandene
Hydratvorkommen destabilisieren.
Ein weiterer Aspekt ist der Anstieg des Meeresspiegels,
der durch Erhöhung des Drucks am Meeresboden
Hydratvorkommen prinzipiell stabilisieren
kann. Hier ist nur der durch schmelzende Landeismassen
verursachte Anteil relevant, da thermische
Expansion den Druck nicht erhöht. Der Effekt ist
allerdings sehr gering: In Meerestiefen von 400 m
führt eine Erhöhung des Drucks um 0,04 MPa (was
einem Meeresspiegelanstieg von 4 m entspricht) nur
zu einer Erhöhung der Destabilisierungstemperatur
um weniger als 0,1°C. Der langfristige Meeresspiegelanstieg
kann den Effekt der langfristigen Erwärmung
auf die Hydratstabilität also nicht kompensieren.
Das gleiche gilt für kurzfristige relative Änderungen
des Meeresspiegels als Ergebnis von
Strömungsänderungen (Levermann et al., 2005), welche
die Folgen der durch sie verursachten abrupten
Temperaturänderungen auch nicht kompensieren
könnten.
Reduziert sich die Stabilitätszone der Methanhydrate,
bildet sich Methangas unterhalb der Hydratschicht.
Dieses Gas kann entweder dank kleiner
Kanäle oder durchlässiger Sedimentschichten die
Hydratschicht durchdringen und aus dem Meeresboden
entweichen oder aber die Hydratschicht sprengen,
falls sich hinreichend viel Gas unterhalb einer
immer dünner werdenden Hydratschicht sammelt. In
einem solchen Ausbruch („blowout“) werden schlagartig
große Mengen Methangas freigesetzt. Da freigesprengte
Methanhydratbrocken leichter sind als
Wasser, steigen sie an die Oberfläche und lösen sich
dort auf.
Die Menge Methangas, die über einen dieser
Mechanismen in Zukunft aus den Hydratschichten
entweichen wird, lässt sich derzeit nur grob abschätzen,
da Stabilität und Durchlässigkeit von Sedimentschichten
von den sehr unterschiedlichen lokalen
Gegebenheiten abhängen.
6.2.3
Abbau von Methanhydraten
Methanhydrate stellen fossile Energieträger dar und
können daher für eine wirtschaftliche Nutzung interessant
sein. Die Wirtschaftlichkeit der Nutzung
hängt dabei wesentlich von der vorliegenden Me-
thankonzentration der Hydrate ab. Die wenigen
praktischen Erfahrungen, die mit der Förderung von
Methan aus Hydratvorkommen gesammelt wurden,
stammen aus dem Gasfeld Messoyakha (Sibirien)
und dem Forschungsprojekt Mallik (Alaska). Das
russische Messoyakha-Gasfeld ist ein Vorkommen
unter Permafrost, das bereits in den 1960er Jahren
entdeckt wurde. Hier waren nicht nur die Abbaukosten
außerordentlich hoch, sondern es wird bisweilen
bezweifelt, ob das hier gewonnene Methan in
den 1970er Jahren tatsächlich, wie behauptet, aus
Hydratvorkommen gefördert wurde (EIA, 1998;
Schindler und Zittel, 2000a). Mallik 2002 ist ein
Bohrprojekt an der arktischen Küste Kanadas, wo
die Methankonzentration der Hydrate ähnlich hoch
eingestuft wird wie etwa in japanischen Küstengewässern.
Das Projekt umfasste Gashydrat-Produktionstests
und ist Teil eines internationalen Forschungsverbunds,
an dem sowohl Staaten (u. a. USA,
Japan, Indien und Deutschland) als auch Unternehmen
beteiligt sind.
Der Abbau von Methanhydraten wäre prinzipiell
auch auf Hoher See möglich. Es gilt als technisch
machbar, in Wassertiefen bis zu 4 km in den Meeresboden
zu bohren. Die technische und insbesondere
die wirtschaftliche Praktikabilität potenzieller
Abbauverfahren ist Gegenstand der Forschung, bei
der vor allem Japan und die USA eine wichtige Rolle
spielen. Das japanische Programm zum Methanhydratabbau
(National Methane Hydrate Exploitation
Program, MH21) verfolgt neben anderen
Aspekten der Methanhydratforschung ausdrücklich
das ehrgeizige Ziel, bereits 2007 mit Produktionstests
in japanischen Gewässern zu beginnen und strebt an,
bis 2012 über Technologien für die kommerzielle
Großförderung zu verfügen (MH21, 2005). Die
Finanzierung des US-amerikanischen Methanhydratforschungsprogramms
(Methane Hydrate
Research and Development Act of 2000) wurde 2005
durch den Energy Policy Act bis 2010 verlängert. Ein
kommerzieller Abbau von Methanhydraten in USamerikanischen
Gewässern wird ab 2015 und der
großskalige Abbau ab ca. 2020 für möglich gehalten
(DOE-NETL, 2005; Ray, 2005).
Diese Erwartungen passen zu der Einschätzung,
dass in einigen Regionen der Methanhydratabbau
binnen der nächsten 5–10 Jahre wirtschaftlich machbar
sein wird, während es 30–50 Jahre dauern könnte,
bis ein weltweiter, massenhafter Abbau möglich ist
(Methane Hydrate Advisory Committee, 2002; Collett,
2005). Die Methanhydratförderung in Permafrostgebieten
an Land könnte schneller industrielle
Dimensionen annehmen als eine Förderung im Meer
(Johnson, 2004). Das liegt daran, dass die Erfassung
und Bewertung der förderungswürdigen Vorkommen
an Land gegenüber jenen im Meer weiter voran-