Methane measurements in the Laptev Sea, Arctic Ocean

In der Wassersäule der Laptew See haben die Bildungs- und Verteilungsbedingungen vielfliltige Ursachen. Für die südliche Lapt ew See konnte eine Methananomalie innerhalb des Lenaausstrorns nachgewiesen werden, die im direkten Zusammenhang mit dem Flußwasser stehen muß. Mit den hohen Konzentrationen am Kontinentalhang ergab sich ein Hinweis auf eventuell vorhandene Gashydrate an der Sole eines zum Hang hin auskeilenden Permafrosts oder auf Gashydrate in den Sedimenten des Kontinentalhangs selbst. Ob es entlang der reliktisch vorhandenen, ehemaligen Flußläufe auf dem Schel f ebenfalls zu Entgasungen kommt, bleibt allerdings weiter unklar, da dieses Phänomen nicht beobachtet wurde oder die Anomalien nicht eindeutig diesem Prozeß zuzuordnen waren. Sicherlich ist die COz-Reduktion im Sediment in der Laptew See eine Hauptquelle für marines, bodennahes Methan. Die Ergebnisse. zeigen, daß dieser Bildungsprozeß vor allem für die küstennahen Bereiche wahrscheinlich ist. Dennoch gibt es auch Bereiche, wo die Zuordnung zu einer expliziten Methanquelle nicht eindeutig ist. Für eine genauere Bewertung der Herkunft der Gase sollten in künftigen Untersuchungen die Methankonzentrationen des Sediments einbezogen werden. Aber auch die Isotopensignaturen des Gases im Sediment können wertvolle Hinweise auf die Genese geben, vor allem wenn die Wasserstoffisotopie mituntersucht wird. Dies erscheint sinnvoll, da sich dur ch leichtes, bodennahes, Methan in der Wassersäule Hinweise auf biogene Bildungen ergaben, dieser Befund könnte durch weitere Untersuchungen präzisiert werden. Dies gilt aber auch für die CH4-Anomalien des OberfIächenwassers. Auch hier ergaben sich durch leicht KohIenstoffsignaturen Hinweise auf biogene in situ-Produktion. Mit detaillierteren Methankonzentrations- und d13C- CH4-Isotopenprofilen der Wassersäule könnte dieser Bildungspfad eindeutiger beschrieben werden. Es konnte ferner gezeigt werden, daß die Lapt ew See während der Sommermonate eine Quelle für atmosphärisches CI L darstellt. Das emittierte Gas geht neben vereinzelten Bodenquellen auch auf in situ-Produktion in der Wassersäule zurück. Abgesehen von der nördlichen Region geht das Methan bodennaher Anomalien innerhalb der Wassersäule sehr schnell zurück und nur ein kleiner Teil gelangt so schließlich in die Atmosphäre. Der während der ARK-XIV Expedition getestete Methansensor hat sich als ungeeignet für den Einsatz gemeinsam mit der CTD erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß der Sensor unter diesen Bedingungen nicht genügend Zeit hat, um sein Meßsignal zu stabilisieren. Möglicherweise kann er aber in modifizierter For m und mit einer Kalibration für niedrigere Konzentrationsbereiche als stationäres Meßgerät eingesetzt werden. Für hohe CH4-Konzentrationen, wie man sie an Pockmarks antrifft, ist die Methansensormessung sicherlich auch jetzt schon eine geeignete Methode.

Gridded bathymetry from multibeam echosounder EM120 data of the cruise M72/3a and M72/3b (2007)

Bathymetry based on data recorded during M72-3 between 17.03.2007 and 23.04.2007 in the Black Sea. This cruise concentrated on interdisciplinary work on gas hydrates with a main focus on the gas hydrate transition zone in and below 750 m water depth. Gas hydrate environments have been studied in various geological settings, mainly of the eastern Black Sea. Origins, distributions and dynamics of methane and gas hydrates in sediments and also methane fluxes from the sediment to the water column have been the focus. Main working areas were the Sorokin Trough, an area south of the Kerch Strait and the Andrusov Ridge in Ukrainian waters and the Gudauta Ridge and Gurian Trough in Georgian waters.

Determination of hydrocarbon gases in mud volcanoes in the Sorokin Trough

Hydrocarbon gases were determined in sediments from three mud volcanoes in the Sorokin Trough. In comparison to a reference station outside the mud volcano area, the deposits are characterized by an enrichment of high-molecular hydrocarbons (C2-C4), an absence of unsaturated homologues, a predominance of iso-butane in comparison with n-butane, and the presence of gas hydrate. The molecular composition of the hydrocarbon gases suggests their deep sources and thermogenic origin. In the pelagic sediments at the reference station, the methane concentration is relatively low (up to 49 ml/l); maximum concentrations are reached in deposits of the Dvurechenskii mud volcano (up to 400 ml/l). It was the first time that gas hydrate was sampled at the Dvurechenskii mud volcano. The gas extracted by dissociation of hydrate samples was dominated by methane (99.5%) with low amounts of ethane and propane (less than 0.5%). The isotopic composition of the methane varies between -62 and -66 per mill PDB in d13C, and between -185 and -209 per mill SMOW in dD, indicating a mainly biogenic origin with an admixture of thermogenic gas.