Warnung vor weiteren Kratern in Sibirien

Russische Wissenschaftler halten die Entstehung weiterer großer Löcher durch Methangasexplosionen im Permafrost Sibiriens für wahrscheinlich.

Mehr als 60 Meter tief ist der Krater auf der Jamal-Halbinsel im Norden Sibiriens. Das als B-1 von russischen Wissenschaftlern benannte kreisrunde Loch wurde im Juli 2014 entdeckt. Nur 20 Kilometer entfernt befindet sich mit B-2 ein weiterer riesiger Krater, der von rund 30 "Satellitenkratern" umgeben ist. Auch die letzten offenen Fragen zur Entstehung der Löcher scheinen nun gelöst zu sein: Im Permafrost als Gashydrate eingeschlossenes Methan wird durch Auftauprozesse freigesetzt und sammelt sich in Schwächezonen unterhalb eines Pingo. Diese in Permafrostgebieten auftretenden Bodenaufwölbungen entstehen infolge der Zufuhr und des Gefrierens von Wasser, welches u.a. durch Auflast aus den Porenräumen unterlagernder Böden verdrängt wird. Beginnt das Eis im Pingo zu schmelzen, füllt sich dessen Kern mit Gas, das aus den Tiefen durch Risse an die Erdoberfläche gelangte. Wenn ein kritischer Wert überschritten wird, eruptiert ("explodiert") der Pingo. Der Tauprozess wird in diesem Fall sehr wahrscheinlich durch warme Sommer wie zuletzt im Jahr 2012 verstärkt.

Nun warnen die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe der "Siberian Times" vor der Entstehung weiterer Löcher in dieser Region. Ein eruptionsgefährdetes Pingo nur unweit des B-1-Kraters wird mittlerweile von einem russischen Satelliten dauerhaft beobachtet. Die mögliche Größe soll um einiges über den bisher entdeckten Löchern liegen.

Krater füllen sich zusehends mit Wasser

"In den vergangenen Jahren sind die Temperaturen gestiegen und sind Ursache für die Freisetzung von Gashydraten", sagt Dr. Igor Yeltsov, stellvertretender Direktor vom Trofimuk Institute of Petroleum-Gas Geology and Geophysics in Nowosibirsk. Laut Yeltsov sind die meisten Vorkommen von Gashydraten sicher im Boden eingeschlossen. Allerdings gilt das nicht für Gebiete wie die Jamal-Halbinsel, wo sich die Hydrate im Boden zu zersetzen beginnen. Für den Wissenschaftler ist ein großangelegtes Projekt zur Beobachtung dieses Gebietes unabdingbar, befindet sich doch nur sechs Kilometer entfernt eine Gas-Pipeline. "Solche Eruptionen können sich jederzeit wiederholen", betont Yeltsov.

Auf einer kürzlich durchgeführten Expedition wurde ein 3-D-Modell der Kraterstruktur erstellt und dem Phänomen der Wasseransammlung im Loch nachgegangen. Während sich zu Beginn noch kaum Wasser im Krater des zuerst gefundenen Lochs befand, reicht es nun bereits bis 10 Meter unter den Rand. „Ich denke, dass das Loch im nächsten Jahr komplett mit Wasser gefüllt sein wird“, sagt Professor Vasily Bogoyavlensky, stellvertretender Direktor des Moskauer Öl- und Gasforschungsinstituts der Russischen Akademie der Wissenschaften in der Zeitung "Siberian Times". Mittlerweile sind sechs weitere Löcher hinzugekommen, und nach der Analyse von Satellitenaufnahmen werden es nicht die letzten sein.

Im Globalen Terrestrischen Netzwerk für Permafrost (GTN-P) beobachten Wissenschaftler unter Mitwirkung des Alfred-Wegener-Instituts die Entwicklung der Temperatur in den Permafrostböden. "Die Messwerte zeigen eine eindeutige Erwärmung der arktischen Permafrostböden. Dies hat sowohl Auswirkungen auf das Klimasystem der Erde als auch direkte Effekte. Diese betreffen die Menschen vor Ort, z.B. durch die Entstehung solcher Krater und die Gefährdung der Infrastruktur und Ortschaften durch das Absinken der zerfallenden Permafrostböden", sagt Dr. Boris Biskaborn (GTN-P Direktor).

Text: Karl Dzuba (GFZ); fachliche Durchsicht und Ergänzungen Dr. Boris Biskaborn (AWI)

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