Wissenschaftler der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) haben erstmals ihre neu entwickelten geophysikalischen Messtechniken zur Erkundung von submarinen Untergrundstrukturen erfolgreich getestet. Dafür waren sie in den vergangenen sechs Wochen mit dem Forschungsschiff METEOR in der Nordsee unterwegs. „Wir haben mit dieser Technik relativ kleine geologische Strukturen unter dem Meeresboden erfasst und können diese nun detailgetreu darstellen“, so Expeditionsleiter Volkmar Damm.
Unterwassermikrophone zeichnen reflektierte Schallwellen auf
Die BGR-Experten haben mit ihrer mobilen, mehrkanaligen 3D-Seismik ein 80 Quadratkilometer großes Gebiet befahren. Dort hat die METEOR zwei 1.000 Meter lange, im Abstand von 150 Meter parallel verlaufende, mit Sensoren bestückte Kabel hinter sich hergezogen. Die Sensoren, sogenannte Hydrophone, zeichnen Echos von Schallwellen auf, die zuvor mit Luftpulsern in den Untergrund ausgesendet werden. „Unser neues 3D- System bildet Strukturen bis zu 1.000 Meter unterhalb des Meeresbodens ab. Es kann von unterschiedlichen Schiffen eingesetzt werden und ist einmalig in der europäischen Forschungslandschaft“, erklärt Damm.
Die Technik dient unter anderem dazu, oberflächennahe Gasanreicherungen in ihrer flächenhaften Ausdehnung, freie Gasaustrittsstellen am Meeresboden oder den Untergrund für den Bau von Offshore-Windparks zu untersuchen. Zwar arbeitet insbesondere die Erdölindustrie schon seit Längerem mit der dreidimensionalen Mehrkanalseismik, jedoch werden dafür Spezialschiffe benötigt, auf denen alle erforderlichen Komponenten dauerhaft installiert sind. Die Kosten für den Einsatz dieser Schiffe sind vergleichsweise hoch. Demgegenüber ist die BGR-Messtechnik als mobiles System, angepasst an die Erfordernisse der Forschungsaufgaben, wesentlich preiswerter und flexibel einsetzbar.
Fahndung nach Gas im Untergrund vor Helgoland
Im Anschluss an die Forschungsfahrt zur 3D-Seismik führte die BGR elektromagnetische Messungen im Rahmen des Projekts Geopotenzial Deutsche Nordsee (GPDN) westlich von Helgoland durch. Zum Einsatz kamen zwei neue, direkt am Meeresboden geschleppte, bis zu ein Kilometer lange Messsysteme, die einen elektrischen Sendedipol und mehrere Empfangsdipole miteinander verbinden. „Die Stromsysteme, die sich vom Sendedipol ausbreiten und von den Empfangsdipolen registriert werden, enthalten Informationen über die Verteilung des elektrischen Widerstands im Meeresuntergrund“, erklärt Fahrtleiterin Katrin Schwalenberg. „Dies wiederum erlaubt Rückschlüsse, ob und wie viel freies Gas sich im Untergrund angesammelt hat“, so Schwalenberg. Ein Teil der Systemkomponenten war auf der Ausfahrt zum ersten Mal im Einsatz. Dennoch konnten Datensätze von hoher Qualität aufgezeichnet werden.
Marine Elektromagnetik hat sich im vergangenen Jahrzehnt bei der Exploration etabliert und wird zunehmend in der Offshore-Industrie zur Charakterisierung von konventionellen Kohlenwasserstoffvorkommen eingesetzt. Die BGR entwickelt seit vier Jahren derartige Messsysteme, die insbesondere den Meeresuntergrund bis zu 300 Meter Tiefe erfassen.
(Bundesanstalt für Geowissen schaften und Rohstoffe (BGR), 15.10.2012 – NPO)
