Mysteriöse Löcher in der Arktis

Es waren weder Meteoriteneinschläge, noch die Machenschaften außerirdischer Lebensformen – die Anfang Juli 2014 in Sibirien entdeckten mysteriösen Löcher sorgten zunächst für allerlei abenteuerliche Vermutungen über ihre Entstehung. Doch seitdem gibt es neue Erkenntnisse.

Im Sommer 2014 entdeckten russische Rentierhirten ein kreisrundes Loch in den öden Weiten der sibirischen Tundra und sorgten damit für Aufregung in den Medien. Der Krater in der Region Jamal, die circa 2.200 Kilometer nordöstlich von Moskau liegt, wurde seitdem im Zuge mehrerer russischer Expeditionen weiter untersucht – unter anderem von russischen Geowissenschaftlern, die im November 2014 zum Krater zurückkehrten.

Zu dem Zeitpunkt war die steile Kraterwand gefroren, so dass es den russischen Forschern möglich war, sich ins Innere des Kraters abzuseilen. Innerhalb eines 24-Stunden-Zeitfensters konnte das Team Proben entnehmen, Messungen durchführen und faszinierende Fotos schießen. Inzwischen war das Loch teilweise mit Wasser gefüllt und es hatte sich eine Eisdecke gebildet, auf der Schnee lag, der in den Krater hineingeweht worden war.

An den Kraterwänden entdeckten die Wissenschaftler runde Vertiefungen, die vermutlich aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung des Eises entstanden waren. An der Eisoberfläche des Sees existierte zudem eine taschenartige Vertiefung. Der Ursprung dieser grottenähnlichen Struktur konnte allerdings noch nicht geklärt werden.

Krater auf der sibirischen Halbinsel Jamal
Von der Erdoberfläche bis zur Eisoberfläche maßen die Wissenschaftler eine Kratertiefe von rund 23 Metern, mit einer Wassertiefe von etwa 10 Metern. Der Durchmesser des oberen äußeren Kraterrandes beträgt circa 40 bis 43 Meter. (Foto: Vladimir Pushkarev)
Blick auf die Kraterwand
Blick auf die Kraterwand (Foto: Vladimir Pushkarev)
Russische Wissenschaftler steigen in den Krater herab
Russische Wissenschaftler steigen in den Krater herab (Foto: Vladimir Pushkarev)
Russische Wissenschaftler stehen am Grund des Kraters
Russische Wissenschaftler stehen am Grund des Kraters (Foto: Vladimir Pushkarev)

Entstehung des Kraters

Wie der Krater nun entstanden war, darüber diskutierten russische Wissenschaftler auf einem Symposium in Moskau. Wladimir Olenchenko, Forscher am Institut für Öl- und Erdgasgeologie und Geophysik, bekräftigte dabei die Hypothese, dass die Entstehung des Kraters mit Bodengasen zusammenhänge. Denn die Region Jamal weist in 60 bis 80 Metern Tiefe eine stark erhöhte Gaskonzentration auf, die insbesondere an das Vorkommen von massiven Grundeiskörpern, sowie so genannten Cryopegs gebunden sind. Cryopegs sind ehemalige Meeresablagerungen mit einer Temperatur von unter 0 °C, die jedoch kein Grundeis enthalten, da der hohe Salzgehalt in den Schichten den Gefrierpunkt absenkt.

Darüber hinaus befindet sich der Krater in einer Zone sich kreuzender geologischer Störungen, entlang derer sich Gase bewegen, die sich zu kritischen Konzentrationen ansammeln können. Die abrupte Eruption brachte Olenchenko nach Auswertung von geoelektrischen Profilen derweil mit Gashydraten in Verbindung. Das dabei in einem Eiskristallgitter eingeschlossene Gas dehnt sich beim Übergang in die gasförmige Phase aus – um das 164-fache. Der Tauprozess wurde in diesem Fall sehr wahrscheinlich durch warme Sommer wie zuletzt im Jahr 2012 verstärkt. Gas, welches im Grundeis und an der Grenze zu gefrorenem Sediment eingeschlossen war, wurde durch die einsetzenden Tauprozesse freigesetzt, der Druck im Porenraum stieg schlagartig an und bahnte sich einen Weg zur Oberfläche.

Viele Seen auf der Jamal-Halbinsel, die sich während einer vergangenen Warmphase gebildet haben, sind vermutlich auf diesen Prozess zurückzuführen.

Weitere Krater in der Zukunft

Auf dem Symposium betonten die Teilnehmer, dass laut gängiger Klimaprognosen weitere Rekordsommer zu erwarten sind und die Entstehung weiterer Löcher zu einem ernsthaften Georisiko für die wirtschaftliche Aktivität, insbesondere der Erdgasförderung in Westsibirien, führen könnte. Die beteiligten russischen Wissenschaftler hoffen durch weiterführende Untersuchungen der entnommenen Proben zu weiteren Erkenntnissen zu gelangen – das Wissen über die chemische Zusammensetzung, die Isotopenverhältnisse und die Konzentration von Methan soll helfen, das Rätsel um die Löcher in der Arktis endgültig zu entschlüsseln.

Das russische Forscherteam am Krater.
Das russische Forscherteam am Rande des Kraters im November 2014. (Foto: Vladimir Pushkarev)