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BSRs (Bottom Simulating Reflectors) sind besondere Reflektionsschichten im Meeresboden, die auf den Übergang von stabilen Gashydraten zu freiem Gas hinweisen. Einige Gashydrat-Provinzen zeigen seit Jahrzehnten ein bemerkenswertes Phänomen: doppelte oder sogar mehrfache BSRs. Diese Strukturen könnten darauf hinweisen, dass verschiedene Arten von Gashydraten mit unterschiedlichen Stabilitätsbereichen existieren. In vielen Fällen scheinen die tiefer gelegenen BSRs jedoch Überreste einer früheren Grenze der Gashydratstabilitätszone zu sein. Diese entstand in der geologischen Vergangenheit unter anderen Druck- und Temperaturbedingungen.
Die anhaltende Existenz dieser alten BSRs ist ungewöhnlich und könnte zwei Hauptursachen haben:
a) Die Auflösung von Gashydraten erfolgt sehr langsam, selbst wenn sich die Umweltbedingungen ändern.
b) Reste von freiem Gas bleiben zurück, auch nachdem die Gashydrate bereits vollständig aufgelöst sind.
Trotz der Fortschritte in der Erforschung von Gashydraten bestehen weiterhin Unsicherheiten über ihre Verteilung und Konzentration. Vorhersagen basierend auf seismischen Methoden, die Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten nutzen, weichen oft erheblich von Ergebnissen elektromagnetischer Messungen ab, bei denen der elektrische Widerstand herangezogen wird.
Genau hier setzt das Projekt HYDEE OBS an: Mit hochauflösenden seismischen Messungen und Ozean-Boden-Seismometern wird eine auffällige BSR-Struktur am Hikurangi-Kontinentalrand vor Neuseeland untersucht. Diese Messungen liefern konvertierte Scherwellen-Daten, die empfindlich auf Veränderungen im Schermodul reagieren. Damit lässt sich erkennen, ob Gashydrate Poren füllen oder als Zement wirken.
Die Ergebnisse fließen in gesteinsphysikalische Modelle und Laborexperimente ein, um die Hydratsättigung besser abzuschätzen. Konvertierte Scherwellen bieten zudem eine höhere Auflösung als herkömmliche seismische Bilder und erlauben einen detaillierten Blick auf die Schichten unterhalb des Meeresbodens.
Zusätzlich sollen hochfrequente Signale genutzt werden, um mögliche Unterschiede in der Hydratverteilung besser zu verstehen. So könnte geprüft werden, ob an landwärts abfallenden Sedimentschichten eine höhere Hydratkonzentration durch Zementierung entsteht – ein Muster, das auf den seewärtigen Seiten von Rückenstrukturen möglicherweise fehlt.