Kohlendioxid kann im Untergrund über viele Millionen Jahre gespeichert werden: Das Treibhausgas löst sich im Porenwasser des Gesteins auf und bleibt dort gewissermaßen als Mineralwasser fixiert. Das haben Forscher um Stuart Gilfillan von der Universität in Manchester bei Analysen an Erdgasbohrlöchern herausgefunden. Sie untersuchten das Verhältnis von Kohlendioxid zu anderen Stoffen in diesen Bohrungen und konnten daraus schließen, wie sich das dort natürlich vorkommende Kohlendioxid über lange geologische Zeiträume unter Tage verhalten hat. Die Ergebnisse könnten neue Impulse für das teils umstrittene, großtechnische Deponieren von Kohlendioxid in ausgedienten Erdgasfeldern liefern. Die Daten können auch helfen, Computermodelle des Stoffaustauschs im Erdinnern zu verbessern.
Die Forscher untersuchten Proben aus neun Erdgasfeldern in den USA, China und Ungarn, in denen neben dem Erdgas auch Kohlendioxid auf natürliche Weise in größerer Menge vorkommt. Aus dem Verhältnis von Kohlendioxid zu den Edelgasen Helium und Neon konnten die Geologen bestimmen, dass das Treibhausgas überwiegend in Wasser aufgelöst haben muss. Dazu kommt das Wasser in den Gesteinsporen in Frage.
Außerdem bestimmten die Forscher das Verhältnis zweier Kohlenstoffisotope in den Proben. Isotope sind Atome desselben chemischen Elements, die sich in der Menge der Kernbausteine und damit ihrer Masse unterscheiden. Aus dem Isotopenverhältnis leiten die Forscher ab, dass Kohlendioxid nicht durch Bildung neuen Karbonatgesteins fixiert wurde. Dies bestätigt den ersten Befund: Kohlendioxid löst sich fast ausschließlich im Porenwasser des Gesteins.
Das industrielle Deponieren von Kohlendioxid in ausgedienten Lagerstätten gilt unter Klimaforschern als eine Option, den Treibhausgasanstieg hinauszuzögern. Bislang war aber unklar, wie das Kohlendioxid unter Tage reagiert und ob es dort über lange Zeit sicher entsorgt ist, ohne an die Erdoberfläche zurückzukommen. Die Forschungsergebnisse der Geologen Gilfillan zeigen nun, dass Kohlendioxid über Tausende bis Millionen von Jahren im Untergrund gelöst in Porenwasser verweilen kann. Die sogenannte Kohlendioxid-Sequestrierung ist jedoch unter Fachleuten umstritten, da noch zu wenig über die ökologischen Auswirkungen bekannt ist. Kritiker sehen die notwendigen Investitionen bei alternativen Energiequellen besser angelegt, als das Kohlendioxid bei Kohlekraftwerken aufwändig abzutrennen und dann in Gaslagerstätten zu pumpen.
Stuart Gilfillan (Universität Manchester) et al: Nature (Bd. 458, S. 614) ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
