Unterirdische Rohrleitungsarchitektur im South Makassar-Becken vor Indonesien und ihre Auswirkungen auf Methanemissionen und geologische Speicherung

Verborgene Autobahnen unter dem Meeresboden

Tief unter den Wellen der Makassar-Straße in Indonesien transportieren natürliche „Installationen“ methanreiche Fluide still und verborgen durch den Meeresboden. Diese versteckten Wege sind wichtig, weil sie beeinflussen, wie viel Methan — ein starkes Treibhausgas — ins Meer und in die Atmosphäre entweicht und wie sicher wir Kohlendioxid unterirdisch einsperren können. Diese Studie legt den Meeresboden frei, um zu zeigen, wie diese Fluidrouten organisiert sind und wie sie sich im South Makassar-Becken im Laufe der Zeit entwickeln.

Wo Methan sich verbirgt und entweicht

Im South Makassar-Becken finden sich tiefe, poröse Gesteinskörper aus alten Karbonaten, die methanreiche Gase speichern. Darüber liegt mehr als ein Kilometer feinkörnigen Schlamms und Tons, der lange als eine dichte, zuverlässige Versiegelung galt. Mithilfe einer detaillierten dreidimensionalen seismischen Messung und Daten aus zwei Bohrungen kartierten die Forschenden dieses überlagerte Paket in hoher Auflösung. Sie identifizierten tiefe Gaslager, die darüberliegenden „Dichtgesteine“ und eine Reihe von Merkmalen, die verraten, wo Fluide sich ihren Weg nach oben gebahnt haben und wo sie als eisige Gashydrate im flachen Meeresboden gespeichert bleiben.

Zwei ganz unterschiedliche unterirdische Routen

Das Team fand heraus, dass Fluide auf zwei Hauptwegen nach oben gelangen. In einem fokussierten System durchschneiden enge vertikale Säulen die geschichteten Sedimente. Diese „Pipes“ steigen von den Kuppen begrabener Karbonathöhen auf und verbinden sich häufig direkt mit runden Vertiefungen auf dem Meeresboden, den sogenannten Pockmarks, die Orte früherer oder andauernder Austritte markieren. Im Gegensatz dazu verteilt ein unfokussiertes System Fluide langsam entlang dichter Netzwerke kleiner, sich kreuzender Frakturen und Verwerfungen. Diese polygonalen und radialen Störungen bilden keinen einzelnen offenen Schornstein, sondern wirken wie ein undichtes Geflecht, das Gas seitlich und aufwärts leitet. An vielen Stellen stimmen diese diffusen Wege mit einem charakteristischen seismischen Signal überein, das die Basis von Gashydratanhäufungen markiert — gefrorene Gemische aus Wasser und Methan innerhalb der Sedimente.

Wie sich Seeboden-Quellen entwickeln

Durch den Vergleich zahlreicher begrabener Strukturen schlagen die Autorinnen und Autoren vor, dass fokussierte Entlüftungen in vier Stadien wachsen. Es beginnt mit einer sanften Deformation über einem gasgesättigten Reservoir, bei der sich Spannungen über gewölbten oder steilen Reservoirkanten konzentrieren und kleine, nach außen ausbreitende Frakturen in der Deckschicht auslösen. Wenn der Druck steigt, verlängern sich diese Risse nach oben und bilden radiale Verwerfungsmuster, die beginnen, die Dichtung zu umgehen. Anhaltende Überdruckbildung verengt und konzentriert dann den Fluss zu einer vertikalen Säule, die teilweise stecken bleiben kann, wenn die darüber liegenden Gesteine noch ausreichend fest sind. Bei genügend Druck über längere Zeit durchbricht die Pipe schließlich den Meeresboden, formt Pockmarks und liefert Methan sowie methan-abgeleitete Karbonate und versorgt chemosynthetische Lebensgemeinschaften, die vom austretenden Gas leben.

Wenn vermeintliche Dichtungen nachgeben

Die Studie untersucht außerdem große Unterwasser-Rutschungsablagerungen innerhalb der Dichtungsschichten. Diese Körper gelten oft als besonders dichte Barrieren, weil sie beim Hangabwärtsrutschen stark kompaktiert werden. Im South Makassar-Becken durchbohren jedoch mehrere vertikale Pipes gerade diese Ablagerungen. Das deutet darauf hin, dass solche Einheiten zwar den Fluidtransport zeitweilig verzögern und Druckaufbau zulassen können, sie aber nicht narrensicher sind: Sobald sie über ihre Belastungsgrenze hinweg beansprucht werden, können sie aufreißen und breite Leitbahnen bilden. Gleichzeitig schaffen Teile dieser Ablagerungen weiterhin Bedingungen, um Gas lateral zu halten, sodass Methan sich staut oder seitlich unter bzw. innerhalb dieser Körper wandert, bevor es schließlich eine Schwachstelle findet.

Klimatische und Speicherrelevanz

Die hier entfaltete Architektur hat direkte Folgen für natürliche Methanemissionen und für Pläne, Kohlendioxid tief unter der Oberfläche zu speichern. Langsamer Austritt entlang von Verwerfungsnetzen und schnelle Ausbrüche durch Pipes können beide über lange Zeitenräume Methan freisetzen, und eine künftige Erwärmung des indonesischen Durchflusses (Indonesian Throughflow) könnte Gashydrate destabilisieren und zusätzliches Methan in das System einspeisen. Für technische Speicherprojekte ist keiner der beiden Pfadtypen völlig unproblematisch. Verwerfungsgeflechte können über geologische Zeitenräume langsam lecken, während vertikale Pipes schnelle Verbindungen von der Tiefe zum Meeresboden bieten. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass künftige CO2-Speicherprojekte in ähnlichen Becken solche vorbestehenden Umgehungssysteme sorgfältig kartieren und meiden müssen. Ihre Arbeit zeigt, dass das, was wie eine einfache Schlammbedeckung aussieht, in Wirklichkeit ein komplexes, sich entwickelndes Leitungssystem beherbergen kann, das darüber entscheidet, ob Treibhausgase sicher eingeschlossen bleiben — oder zurück in Meer und Atmosphäre gelangen.

Zitation: Nugraha, H.D., Jamaludin, S.N.F., Matsumoto, R. et al. Subsurface plumbing system architecture in the South Makassar Basin, offshore Indonesia, and its implications for methane emissions and geological storage. Sci Rep 16, 9239 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39597-y

Schlüsselwörter: Methanaustritt, Gashydrate, subsurface Fluidströmung, CO2-Speicherung, Makassar-Becken