Studie: Treibhausgase Öl- und Gas-Boom lässt Methan-Ausstoß ansteigen

Methan ist wie Kohlendioxid eines der wesentlichen Treibhausgase. Während die Konzentration von Methan in der Atmosphäre um die Jahrtausendwende stagnierte, steigt sie seit 2007 wieder stark an. Die Ursache hierfür war bislang nicht bekannt. Eine aktuelle Studie von Klimaforschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zeigt nun, dass mindestens 40 % dieses Anstiegs auf die Zunahme der Erdöl- und Erdgasproduktion auf der Nordhalbkugel zurückzuführen sind.

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Karlsruhe – Ihre Ergebnisse über die Auswirkungen des Anstiegs on Methan-Emissionen haben die Wissenschaftler im Journal „Atmospheric Chemistry and Physics“ veröffentlicht. „Gelungen ist uns die Zuordnung zum Öl- und Gassektor über eine vertikale Vermessung der Ethan- und Methangehalte zwischen Boden und den obersten Schichten der Erdatmosphäre“, sagt der Initiator der Studie Privatdozent Ralf Sussmann vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) des KIT. Neben den Emissionen von thermogenem Methan, das in tiefgelegenen Gesteinsschichten bei hohen Temperaturen entstanden ist und bei der Öl- und Gasproduktion in die Atmosphäre entweichen kann, seien verstärkte biogene Emissionen durch Fäulnisprozesse eine weitere Quelle.

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Der entsprechende Beitrag etwa aus Feuchtegebieten oder der Tierhaltung werde derzeit parallel von anderen Forschergruppen untersucht. Wesentlich für die Quantifizierung von thermogenen Quellen ist Ethan – wie Methan eine Kohlenwasserstoffverbindung und einer der Hauptbestandteile von Erdgas. „Bei biogenen Methanquellen fällt Ethan dagegen nicht an“, erläutert Petra Hausmann, Doktorandin im Team von Sussmann.

Studie liegen Langzeitmessungen zugrunde

Der Studie liegen Langzeitmessungen sowohl des Observatoriums des KIT auf der Zugspitze als auch von Klimaforschern des National Institute of Water and Atmospheric Research im neuseeländischen Lauder zugrunde. Die Messungen sind repräsentativ für die Hintergrundkonzentration von Methan und Ethan in beiden Hemisphären der Erde. Während die Messungen auf der Zugspitze eine signifikante Korrelation zwischen Ethan und Methan zeigen, das heißt einen gemeinsamen plötzlichen Anstieg beider Spurengase ab 2007, ist in Lauder ein vergleichbarer Neuanstieg nur für Methan zu beobachten.

Aus der Analyse dieser Messergebnisse folgerten die Wissenschaftler, dass zum einen ein mindestens 40-prozentiger Beitrag zum weltweiten Methananstieg seit 2007 dem Öl- und Gas-Sektor zuzuschreiben ist und die beobachteten Emissionen zum anderen in der nördlichen Hemisphäre erfolgt sein müssen.

Aktuelle Untersuchungen biogener Quellen von Kollegen aus Neuseeland belegten zwar, dass der Hauptbeitrag zum neuerlichen Methananstieg seit 2007 biogenen Ursprungs ist (Schaefer et al. in Science). „Das ist jedoch in Übereinstimmung mit unserem Ergebnis des mindestens 40-prozentigen thermogenen Beitrags“, erläutert Sussmann. Insgesamt zeichne sich ab, dass ansteigende Emissionen aus dem Erdöl- und Erdgas-Sektor in Kombination mit Emissionen aus Feuchtegebieten und möglicherweise aus der Tierhaltung den neuerlichen Methananstieg im letzten Jahrzehnt verursacht haben.

Erdgas – klimafreundlicher als Kohle?

Für den Zeitraum bis zum vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energien gilt bislang Erdgas als die klimafreundlichere Alternative zur Kohle, da bei seiner Verbrennung nur etwa halb so viel Kohlendioxid entsteht. Das hydraulische Aufbrechen von Gesteinsschichten („Fracking“) zur unkonventionellen Gewinnung von Erdgas wird daher als Brückentechnologie diskutiert.

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