Risiko submarine CO2-Entsorgung? - wissenschaft.de
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Risiko submarine CO2-Entsorgung?

Die weltweiten CO2-Emissionen treiben den Klimawandel an - könnte man das Treibhausgas unter dem Meeresboden entsorgen? (Bild: queerbeet/ istock)

Plan B im Klimaschutz: Weil die Weltbevölkerung es offenbar nicht schafft, ihre Treibhausgasemissionen zu senken, diskutieren Experten zunehmend über eine alternative Lösung für das Problem – der Speicherung von CO2 im Untergrund. Doch diese Methode ist umstritten. Was zum Beispiel passiert, wenn das Treibhausgas aus undichten Bohrlöchern wieder entweicht? Dieser Frage sind Forscher nun am Meeresboden der Nordsee nachgegangen. Ihr Fazit fällt gemischt aus.

Trotz weltweiter Klimaschutzbemühungen setzt die Menschheit weiterhin Tag für Tag Millionen Tonnen Kohlendioxid frei. Angesichts der schleppenden Fortschritte in Sachen CO2-Emissionen plädieren immer mehr Forscher dafür, das klimaschädliche Treibhausgas durch technische Lösungen aus der Atmosphäre zu entfernen – zum Beispiel mithilfe des sogenannten Carbon Capture and Storage (CCS). Bei dieser Methode wird das CO2 aus Abgasen oder der Luft isoliert und anschließend tief im Untergrund gelagert. Vereinzelt wurden solche Anlagen bereits getestet, unter anderem vor der Nordseeküste. Dort kann das Treibhausgas in speziellen geologischen Formationen unter dem Meeresboden gespeichert werden.

Undichte Bohrlöcher

Doch das Verfahren ist nicht ohne Risiko: Die Lagerstätten können undicht werden und das in großen Mengen weggesperrte Kohlendioxid dann in die Umwelt entweichen. In diesem Zusammenhang stellen auch Bohrlöcher eine potenzielle Gefahr dar. So wurden in den letzten Jahrzehnten mehr als 10.000 Bohrungen in den Meeresboden der Nordsee durchgeführt, um Öl und Gas zu fördern. An vielen dieser Stellen tritt heute Methan aus organisch gebildeten Ablagerungen aus, wie Wissenschaftler um Lisa Vielstädte vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel und ihre Kollegen berichten. Auch in der Nähe gespeichertes CO2 könnte auf diesem Wege die Speicherformation verlassen, ins Meerwasser entweichen und schließlich in die Atmosphäre zurückkehren.

Doch wie schwerwiegend wären die Folgen eines solchen Lecks wirklich? Dies haben die Forscher nun im Gasfördergebiet Sleipner im norwegischen Teil der Nordsee getestet. Für ihr Experiment setzten sie in 82 Metern Wassertiefe rund 40 Kilogramm CO2 über einen Zeitraum von elfeinhalb Stunden frei. Dies entspricht ihnen zufolge einer Freisetzungsrate von 31 Tonnen pro Jahr – ähnliche Raten werden auch bei der Freisetzung von Methangas an undichten Bohrungen beobachtet. Was mit dem entlassenen Treibhausgas passierte, beobachteten die Wissenschaftler anschließend unter anderem mithilfe eines Unterwasserfahrzeugs, das mit chemischen und akustischen Sensoren ausgestattet war. Außerdem führten sie auf Basis dieser Daten zusätzlich Modellberechnungen durch.

Lokal begrenzte Folgen

Die Ergebnisse zeigten: Die CO2-Gasblasen lösten sich bereits in Bodennähe auf. Zwei Meter über dem Meeresgrund war das Kohlendioxid schon vollständig im Wasser gelöst – das heißt, es gelangte nicht in die Atmosphäre. Als Folge dieses Prozesses sank allerdings der pH-Wert im Bereich der Freisetzungsstelle von etwa acht auf einen saureren Wert von sieben. „Diese Versauerung des Bodenwassers wirkt sich nachteilig auf die am Meeresboden lebenden Organismen aus“, erklärt Co-Autor Klaus Wallmann. Bereits aus früheren Studien ist bekannt, dass erhöhte Kohlendioxidwerte bestimmte Meeresbewohner vertreiben können und die Artenvielfalt an den betroffenen Stellen sinkt. Trotzdem gibt es auch gute Nachrichten: „Starke Bodenströmungen verteilen das gelöste CO2 rasch, sodass die Fläche am Meeresboden, auf der potenziell schädliche Auswirkungen auftreten können, gering ist“, berichtet Wallmann.

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Auf Basis ihrer Beobachtungen und Modellierungen kommen die Wissenschaftler insgesamt zu einem gemischten Urteil. Störungen lokaler Ökosysteme sind durch Leckagen an Bohrlöchern demnach zwar möglich, aber großräumige schädliche Auswirkungen auf das Ökosystem der Nordsee wohl nicht zu befürchten. Dies gilt allerdings nur unter einer Voraussetzung: „Wir kommen zu dem Schluss, dass es möglich ist, CO2 sicher im Meeresboden zu speichern, wenn sich der Speicherort in einem Gebiet mit nur wenigen undichten Bohrlöchern befindet“, erklärt Wallmann. Weitere Untersuchungen sollen diese vorläufigen Ergebnisse in Zukunft verifizieren. „Mithilfe dieser zusätzlichen Daten werden wir die Sicherheit von Speicherstätten in der Nordsee und ihren potenziellen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels weiter validieren“, schließt das Team in einer Mitteilung.

Quelle: Lisa Vielstädte (Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Kiel) et al., International Journal of Greenhouse Gas Control, doi: 10.1016/j.ijggc.2019.03.012

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