Der steigende Energiebedarf macht auch die Erkundung bislang wenig erfolgversprechender Kohlenwasserstoffquellen attraktiv. Dazu zählt biogenes Methan, das mit bis zu 20% zu den globalen Gasressourcen beiträgt. Akkumulationen von biogenem Methan sind häufig, treten in den unterschiedlichsten Ablagerungsmilieus (marin und limnisch) auf und können sowohl in Karbonaten, Siliziklastika, aber auch in Kohlen gefunden werden. Bevorzugte Bildungsbereiche sind ehemalige Deltagebiete, Schelf- und Tiefwasserregionen sowie Sümpfe.

Wichtige Fragestellungen für Erkundungsarbeiten sind:

1. Welche marinen oder nicht-marinen Sedimente sind bevorzugte Bildungsbereiche für biogenes Methan, und wo treten sie auf?
2. Wieviel biogenes Methan wird dort gegenwärtig gebildet, und wieviel wurde in der geologischen Geschichte dort gebildet?
3. Welche Faktoren steuern die biogene Methangas-Bildung, und wieviel davon wurde als Hydrat zwischengespeichert und konnte als freie Gasphase im Gestein erhalten bleiben?

Neue Erkenntnisse zu diesen Punkten können die Exploration auf biogene Methangasfelder unterstützen. Ein neuer Ansatz wurde in der ersten BioMeP-Phase erarbeitet und erfolgreich getestet. Die Erkenntnisse wurden in eine Modellierungsplattform integriert (PEaCH4: Potential of Early CH4). Die zweite Phase von BioMeP soll im Wesentlichen der Verfeinerung verschiedener Aspekte von PeaCH4 dienen.

Ziele:

• Optimierung von PEaCH4 (BioMeP, Phase I) und Entwicklung der anwendungsfreundlicheren Modellierungsplattform platform PEaCH4 v. 2.0
• Vorhersage der frühdiagenetischen Prozesse in marinen Sedimenten
• Berechnung biogener Methangasmengen, deren zeitliche Bildung und mögliche Speicherung als Gashydrat
• Berechnung von Kohlenstoffmassenbilanzen

Mitarbeiter:

• Hans-Martin Schulz
• Esther Arning
• Steffen Häußler

Partner:  

• Petrobras
• Total
• Prof. Wolfgang van Berk, TU Clausthal

Publikationen:

• Arning ET, van Berk W, Schulz H-M (submitted) Marine organic matter in reaction transport models: revision and validation of the traditional “CH2O”. Geo-Marine Letters.
• Arning ET, Gaucher EC, van Berk W, Schulz H-M (2015) Hydrogeochemical models locating sulfate-methane transition zone in marine sediments overlying black shales: A new tool to locate biogenic methane? Marine and Petroleum Geology 59: 563-574. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2014.10.004.
• Krüger M, van Berk W, Arning ET, Jinménez N, Schovsbo NH, Straaten N, Schulz H-M (2014) The biogenic methane potential of European gas shale analogues: Results from incubation experiments and thermodynamic modelling. International Journal of Coal Geology 136: 59-74. doi:10.1016/j.coal.2014.09.012.
• Arning ET, van Berk W, Schulz H-M (2013) Thermodynamic modeling of complex sediment-water-gas interactions during early diagenesis. Procedia Earth and Planetary Science 7: 27-30. doi: 10.1016/j.proeps.2013.03.090.
• Arning ET, van Berk W, Vaz dos Santos Neto E, Naumann R, Schulz H-M (2013) Quantification of methane formation in Amazon Fan sediments (ODP Leg 155, Site 938) by means of hydrogeochemical modelling solid – aqueous solution – gas interactions. Journal of South American Earth Sciences 42: 205-215. doi:10.1016/j.jsames.2012.12.001.
• Arning ET, van Berk W, Schulz H-M (2012) Quantitative geochemical modeling along a transect off Peru: Carbon cycling in time and space, and triggering factors for carbon loss and storage. Global Biogeochemical Cycles 26: 1-18. doi:10.1029/2011GB0074156.
• Arning ET, Fu Y, van Berk W, Schulz H-M (2011) Organic carbon conversion as the control of complex, early diagenetic solid – aqueous solution – gas interactions: Case study ODP Leg 204, Site 1246 (Hydrate Ridge). Marine Chemistry 126: 120-131. doi:10.1016/j.marchem.2011.04.006