Marine Georessourcen und Speicherpotentiale

Das vom GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel koordinierte Programm OCEANS untersucht physikalische, chemische, biologische und geologische Prozesse des gesamten Systems Ozean. GFZ-Wissenschaftler liefern Beiträge zu Topic 4: “Ozeanbodendynamik, Gefährdung und Resourcen“, insbesondere zum Arbeitspaket „Marine geologische Ressourcen und Speicherpotentiale“. Dieses Arbeitspaket wird von Klaus Wallmann (GEOMAR), Judith Schicks (GFZ) und Mark Hannington (GEOMAR) koordiniert.

Am GFZ werden regionale 3D-Strukturmodelle entwickelt und die Bildung und mögliche Leckage von Kohlenwasserstoff-Ressourcen in Sedimentbecken mit numerischen Simulationen untersucht. Komplementär dazu wird am GEOMAR das Entweichen von Gasen und Fluiden, insbesondere von Methan, aus geologischen Formationen in die Wassersäule und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt und die Bildung von Gashydraten analysiert. Auch werden am GFZ in enger Zusammenarbeit mit dem GEOMAR Methoden zur sicheren und effizienten Gewinnung von Methan aus Gashydratreservoiren in Hochdrucklaboren entwickelt und getestet. Zur Einschätzung der Stabilität hydratführender Sedimente im Bereich der Kontinentalhänge bzw. deren möglicher Veränderung infolge eines Hydratabbaus werden außerdem die mechanischen Festigkeitseigenschaften hydratführender Sedimente experimentell bestimmt.

Die komplementäre Expertise von GEOMAR und GFZ wird genutzt, um das Verhalten von CO2 in Untergrund und Ozean zu verstehen. Marine Studien des GEOMAR untersuchen das mögliche Entweichen und die Ausbreitung von CO2 aus dem marinen Untergrund in die Wassersäule und die Reaktion benthischer Organismen darauf. Am GFZ hingegen wurden an Land neue Werkzeuge entwickelt, um die Injektion, Speicherung und Ausbreitung von CO2 zu überwachen und zu simulieren, die auf den marinen Bereich übertragen werden können.

Die Arbeiten im marinen Bereich ergänzen in optimaler Weise Arbeiten, die an Land im vom GFZ koordinierten Programm GEOSYSTEM durchgeführt werden, mit Verbindungen und Synergien zwischen beiden Programmen. Mit dieser Forschung tragen wir der Herausforderung “Nachhaltige Nutzung von Ressourcen“ Rechnung und erarbeiten Grundlagenwissen zur ökologisch sinnvollen und nachhaltigen Förderung und Nutzung mariner Georessourcen.

Zentrale Forschungsfragen:

  • Wie werden Erdöl, Erdgas, Gashydrate und massive Sulfidablagerungen in Raum und Zeit gebildet und was steuert ihre Verteilung am Meeresboden und im marinen Untergrund?
  • Wie entwickelt sich das Ressourcenpotential von sich langsam spreizenden mittelozeanischen Rückensegmenten mit der Zeit?
  • Welche Auswirkungen auf die Umwelt sind durch die Nutzung der marinen Georessourcen und die Speicherung von CO2 im marinen Untergrund zu erwarten?
  • Wie können diese Umweltauswirkungen  durch ökologisch nachhaltige Nutzungs- und Monitoring-Technologien minimiert werden?

Neuste Publikationen:

Snieder, R., Sens-Schönfelder, C., Wu, R. (2017): The time dependence of rock healing as a universal relaxation process, a tutorial. - Geophysical Journal International, 208, 1, pp. 1—9.
DOI: http://doi.org/10.1093/gji/ggw377

Tilmann, F., Howe, B. M., Butler, R. (2017): Commercial Underwater Cable Systems Could Reduce Disaster Impact. - Eos, Transactions American Geophysical Union, 98.
DOI: http://doi.org/10.1029/2017EO069575

Schicks, J., Heeschen, K., Spangenberg, E., Luzi-Helbing, M., Beeskow-Strauch, B., Priegnitz, M., Giese, R., Abendroth, S., Thaler, J. (2017): The assessment of different production methods for hydrate bearing sediments – results from small and large scale experiments, (Geophysical Research Abstracts ; Vol. 19, EGU2017-7459, 2017), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2017).

Heeschen, K., Spangenberg, E., Schicks, J., Deusner, C., Priegnitz, M., Beeskow-Strauch, B., Bigalke, N., Luzi-Helbing, M., Kossel, E., Haeckel, M., Wang, Y. (2017): Combining CO2 sequestration and CH4 production by means of guest exchange in a gas hydrate reservoir: two pilot scale experiments, (Geophysical Research Abstracts ; Vol. 19, EGU2017-13859, 2017), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2017).

Huebscher, C., Damm, V., Engels, M., Juhlin, C., Krawczyk, C., Malinowski, M., Noack, V., Schnabel, M., Seidel, E. (2017): Gravity gliding in the Bay of Mecklenburg? – New seismic data at the North German Basin margin, (Geophysical Research Abstracts Vol. 19, EGU2017-4428-1), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2017).

Spagnoli, G., Weymer, B. A., Jegen, M., Spangenberg, E., Petersen, S. (2017): P-wave velocity measurements for preliminary assessments of the mineralization in seafloor massive sulfide mini-cores during drilling operations. - Engineering Geology, 226, pp. 316—325.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.enggeo.2017.07.003

Holzammer, C. C., Schicks, J., Will, S., Braeuer, A. S. (2017): Influence of Sodium Chloride on the Formation and Dissociation Behavior of CO2 Gas Hydrates. - Journal of Physical Chemistry B, 121, 35, pp. 8330—8337.
DOI: http://doi.org/10.1021/acs.jpcb.7b05411

Strauch [Beeskow-Strauch], B., Schicks, J., Luzi-Helbing, M., Naumann, R., Herbst, M. (2017 online): The Difference between Aspired and Acquired Hydrate Volumes -A Laboratory Study of THF Hydrate Formation in Dependence on Initial THF:H 2 O Ratios. - Journal of Chemical Thermodynamics.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.jct.2017.09.013

Heeschen, K., Schicks, J., Oeltzschner, G. (2016): The promoting effect of natural sand on methane hydrate formation: Grain sizes and mineral composition. - Fuel, 181, pp. 139—147.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.04.017

Heeschen, K., Spangenberg, E., Seyberth, K., Priegnitz, M., Schicks, J. (2016): An experimental challenge: Unraveling the dependencies of ultrasonic and electrical properties of sandy sediments with pore-filling gas hydrates, (Geophysical Research Abstracts, Vol. 18, EGU2016-11958, 2016), General Assembly European Geosciences Union (Vienna).

Klitzke, P., Scheck-Wenderoth, M., Schicks, J., Luzi-Helbing, M., Cacace, M., Jacquey, A. B., Sippel, J., Faleide, J. I. (2016): The fate of gas hydrates in the Barents Sea and Kara Sea region, (Geophysical Research Abstracts ; Vol. 18, EGU2016-13200, 2016), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2016).

Klitzke, P., Sippel, J., Faleide, J. I., Scheck-Wenderoth, M. (2016): A 3D gravity and thermal model for the Barents Sea and Kara Sea. - Tectonophysics, 684, pp. 131—147.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.tecto.2016.04.033

Klitzke, P., Scheck-Wenderoth, M., Gac, S., Faleide, J. I., Minakov, A., Sippel, J. (2016): Structure and Temperature Configuration of the Barents Sea and Kara Sea region and implications for its lithospheric strength, (Geophysical Research Abstracts ; Vol. 18, EGU2016-13613), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2016).

Becker, K., Tanner, D. C., Franke, D., Krawczyk, C. M. (2016): Fault-controlled lithospheric detachment of the volcanic southern South Atlantic rift. - Geochemistry Geophysics Geosystems (G3), 17, 3, pp. 887—894.
DOI: http://doi.org/10.1002/2015GC006081

Klitzke, P., Luzi-Helbing, M., Schicks, J., Cacace, M., Jacquey, A. B., Sippel, J., Scheck-Wenderoth, M., Faleide, J. I. (2016): Gas Hydrate Stability Zone of the Barents Sea and Kara Sea Region. - Energy Procedia, 97, pp. 302—309.
DOI: http://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.10.005

Sprecherin

Profilfoto von  Priv. Doz. Dr. Judith Schicks

Priv. Doz. Dr. Judith Schicks
Anorganische und Isotopengeochemie

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