Os hidratos de gás são um composto sólido de gases e água que têm uma estrutura semelhante a gelo em baixas temperaturas e altas pressões. Compostos de metano e água, os chamados hidratos de metano, são encontrados especialmente em muitas margens do oceano - também no Mar Negro. Além de uma possível utilização como fonte de energia, depósitos de hidrato de metano estão sendo investigados quanto à sua estabilidade, pois eles podem se dissolver com mudanças de temperatura e pressão. Além de liberações de metano, isso também pode ter um impacto na estabilidade do declive do submarino.

Durante uma expedição de seis semanas com o navio de pesquisa alemão METEOR no outono de 2017, uma equipe do MARUM e GEOMAR investigou um depósito de hidrato de metano no leque de águas profundas do Danúbio, no oeste do Mar Negro. Durante o cruzeiro, que fazia parte do projeto conjunto SUGAR III "Submarine Gas Hydrate Resources" financiado conjuntamente pela BMWi e BMBF, os depósitos de hidrato de gás foram perfurados usando o dispositivo móvel de perfuração do fundo do mar MARUM-MeBo200. Os resultados das investigações, que já foram publicados na revista internacional Cartas da Terra e da Ciência Planetária, forneceram aos cientistas novos insights sobre as mudanças na estabilidade dos hidratos de gás.

"Com base em dados de expedições anteriores, selecionamos duas áreas de trabalho onde, por um lado, hidrato de metano e gás metano livre coexistem nos 50 a 150 metros superiores da zona de estabilidade do hidrato e, por outro lado, um deslizamento de terra e infiltrações de gás foram encontrados diretamente na borda da zona de estabilidade de hidrato de gás, "explica o Prof. Dr. Gerhard Bohrmann, líder da expedição do MARUM e coautor do estudo. "Para nossas investigações, usamos nosso dispositivo de perfuração MARUM-MeBo200 e quebramos todos os recordes de profundidade anteriores com uma profundidade máxima atingida de quase 145 metros."

Além de obter amostras, os cientistas eram, pela primeira vez, também é capaz de realizar medições detalhadas de temperatura in situ até a base da estabilidade do hidrato de gás sob o fundo do mar. Anteriormente, esta linha de base foi determinada usando métodos sísmicos, do qual foi obtido o denominado "refletor de simulação de fundo" (BSR) como indicador desta base. "Contudo, nosso trabalho agora provou pela primeira vez que a abordagem usando o BSR não funciona para o Mar Negro, "explica o Dr. Michael Riedel da GEOMAR, autor principal do estudo. "Do nosso ponto de vista, o limite de estabilidade gás-hidrato já se aproximou das condições mais quentes na subsuperfície, mas o gás metano livre, que é sempre encontrado nesta borda inferior, ainda não conseguiu subir com isso, “Riedel continua. As razões para isso podem ser atribuídas à baixa permeabilidade dos sedimentos, o que significa que o gás metano ainda está "preso" lá e só pode subir muito, muito lentamente sob seu próprio poder, de acordo com o cientista.

"Contudo, nossas novas análises dos dados sísmicos também mostraram que em alguns lugares o gás metano pode romper o BSR. Lá, um novo BSR está apenas se estabelecendo sobre o refletor 'antigo'. Isso é novo e nunca foi visto antes, "diz o Dr. Matthias Haeckel, coautor do estudo GEOMAR. “Nossa interpretação é que o gás pode subir nesses lugares, como distúrbios no fundo do mar aqui favorecem o fluxo de gás, "Haeckel continua.

"Resumindo, encontramos uma situação muito dinâmica nesta região, que também parece estar relacionado com o desenvolvimento do Mar Negro desde a última era do gelo, "diz Michael Riedel. Após o último máximo glacial (LGM), o nível do mar subiu (aumento de pressão), e quando o nível global do mar subiu acima do limite do Bósforo, a água salgada do Mar Mediterrâneo foi capaz de se propagar para o Mar Negro. Antes disso, esta bacia oceânica era basicamente um lago de água doce. Além disso, o aquecimento global desde o LGM causou um aumento da temperatura das águas profundas do Mar Negro. A combinação desses três fatores - salinidade, pressão e temperatura - tiveram efeitos drásticos sobre os hidratos de metano, que se decompõem como resultado desses efeitos. O estudo atual exemplifica os feedbacks complexos e escalas de tempo que induzem mudanças climáticas no ambiente marinho e, portanto, é bem adequado para estimar as consequências esperadas do aquecimento global mais rápido de hoje - especialmente nos depósitos de hidrato de gás do Ártico.

O líder do cruzeiro Gerhard Bohrmann resume:"No final do programa SUGAR-3, a campanha de perfuração com o MeBo200 no Mar Negro mostrou-nos mais uma vez muito claramente a rapidez com que a estabilidade do hidrato de metano nos depósitos oceânicos também muda com as flutuações ambientais. ”