Woher kommt das Methan im Wattenmeer? Die Antwort könnte tief im Meeresboden liegen
Methan im Wattenmeer gibt Forschern Rätsel auf: In der Meldorfer Bucht untersuchen sie Sediment, Grundwasser und Zuflüsse als mögliche Ursachen.
In der Meldorfer Bucht untersuchen Forscher, woher das Methan stammt und wie viel davon aus Wasser und Sediment in die Atmosphäre gelangt. © Z thomas via Wikimedia Commons unter CC-BY-4.0
Das Wattenmeer speichert Kohlenstoff, bietet Millionen Tieren Lebensraum – und könnte zugleich Methan an die Atmosphäre abgeben. Frühere Messungen fanden in Küstengewässern auffällig hohe Konzentrationen des Treibhausgases. Methan bleibt zwar deutlich kürzer in der Atmosphäre als Kohlendioxid, erwärmt sie über kurze Zeiträume aber wesentlich stärker. Woher das Methan im Wattenmeer stammt, ist noch ungeklärt. Es könnte im Sediment entstehen, mit Grundwasser nach oben gelangen oder über Zuflüsse vom Land ins Meer kommen.
In der Meldorfer Bucht an der schleswig-holsteinischen Nordseeküste suchen deshalb sechs deutsche Forschungseinrichtungen nach der Herkunft des Gases. Das Alfred-Wegener-Institut, das GEOMAR und weitere Institute untersuchen Wasser, Boden und Luft vom Meldorfer Siel über Büsum bis zur offenen Nordsee. Zwei Forschungsschiffe und ein Messponton liefern dafür Daten. Dass Methan aus Nordseegewässern in die Atmosphäre gelangen kann, ist bereits belegt: Eine 2024 veröffentlichte Studie untersuchte solche Freisetzungen. Offen bleibt bisher, welche Vorgänge im Wattenmeer selbst dafür verantwortlich sind.
Woher das Methan im Wattenmeer stammen könnte
Für die Herkunft des Gases kommen mehrere Wege infrage. Im Sediment bauen Mikroorganismen abgestorbenes organisches Material ab. Unter sauerstoffarmen Bedingungen kann dabei Methan entstehen. Das Gas könnte anschließend aus dem Boden ins Wasser und von dort in die Atmosphäre gelangen.
Eine zweite Möglichkeit liegt tiefer im Untergrund. Grundwasser kann Methan aufnehmen und durch das Sediment in die Bucht transportieren. Hinzu kommen Zuflüsse vom Land, etwa über Siele. Sie leiten Wasser aus dem Hinterland in die Küstengewässer und könnten ebenfalls Kohlenstoffverbindungen und Methan mitführen.
„Die Küste ist die Nahtstelle zwischen Land und Ozean: Hier werden Kohlenstoffverbindungen in kurzer Zeit umgewandelt, transportiert und mit den Gezeiten wieder freigesetzt“, sagt Ingeborg Bußmann vom Alfred-Wegener-Institut. „Uns interessiert insbesondere, wo Methan entsteht und wie viel davon tatsächlich in die Atmosphäre gelangt.“
Radon hilft bei der Suche weiter
Um Grundwasser als möglichen Transportweg zu erkennen, messen die Teams unter anderem Radon. Das radioaktive Edelgas kommt natürlich im Untergrund vor und kann anzeigen, wo Grundwasser in das Küstenwasser gelangt. Zusätzlich analysieren die Fachleute das Porenwasser zwischen den einzelnen Sedimentkörnern.
Neben Methan erfassen sie auch Kohlendioxid und Lachgas. Dabei geht es nicht allein um die Konzentration eines Gases an einem bestimmten Ort. Auch sein Weg spielt eine Rolle: Entsteht es im Sediment, wird es mit dem Wasser weitergetragen oder gelangt es direkt in die Luft?
Dafür erfassen die Teams mehrere Größen:
- Temperatur, Salzgehalt und Trübung des Wassers
- Nährstoffe und unterschiedliche Kohlenstoffverbindungen
- Treibhausgase in Wasser, Sediment und Atmosphäre
- flüchtige organische Kohlenstoffverbindungen in der Luft
Wie Methan im Wattenmeer in die Atmosphäre gelangt
Auf trockengefallenen Flächen messen die Forscher direkt, wie viel Gas aus dem Boden austritt. Zusammen mit den Daten aus dem Wasser lässt sich damit besser unterscheiden, welche Stoffe lediglich transportiert werden und welche tatsächlich an die Atmosphäre abgegeben werden.
„Indem wir Wasser, Sediment und Atmosphäre gleichzeitig erfassen, schaffen wir die Datengrundlage für realistische Modelle und belastbare Entscheidungen zum Schutz und Management unserer Küstenregionen“, sagt Eric Achterberg vom GEOMAR.
Auch der heiße und trockene Sommer 2026 spielt bei den Untersuchungen eine Rolle. Solche Bedingungen können die Produktion und den späteren Abbau organischen Materials verändern. Beim Abbau können Methan, Kohlendioxid und Lachgas entstehen.
Ob 2026 tatsächlich ungewöhnlich hohe Werte hervorgebracht hat, lässt sich allerdings noch nicht beantworten. Für die Meldorfer Bucht fehlen vergleichbare umfassende Messreihen aus früheren Jahren. Die Daten können daher zunächst vor allem klären, welche Wege das Methan nimmt und welchen Anteil Sediment, Grundwasser und Zuflüsse vom Land daran haben.
Die Daten sollen Küstenmodelle verbessern
Die Kampagne gehört zum Forschungsprojekt ElbeXtreme, das extreme Ereignisse im Elbeästuar und in der Deutschen Bucht untersucht. Die Messwerte sollen später in Computermodelle und ein Informationssystem für Küstenregionen einfließen. Damit können Veränderungen bei Stoffströmen und mögliche Folgen ungewöhnlicher Wetterlagen besser abgebildet werden.
Neben GEOMAR, AWI und Hereon beteiligen sich das Karlsruher Institut für Technologie, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und die Universität Hamburg. Auch die Nationalparkverwaltung Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer, der Kreis Dithmarschen und das Forschungszentrum Büsum unterstützen die Arbeiten.
Kurz zusammengefasst:
- Im Wattenmeer wurden wiederholt erhöhte Methankonzentrationen gemessen, doch ihre Herkunft ist bislang nicht eindeutig geklärt.
- Als mögliche Wege gelten die Bildung im Sediment, der Transport mit Grundwasser und Einträge vom Land über Siele.
- Die Messkampagne in der Meldorfer Bucht erfasst Wasser, Boden und Atmosphäre, um herauszufinden, wie viel Methan tatsächlich in die Luft gelangt.
Übrigens: Methan entsteht nicht nur im Wattenmeer, sondern wird auch von Müllhalden und Ölfeldern freigesetzt. Ein NASA-Satellit macht solche Emissionsquellen weltweit sichtbar. Mehr dazu in unserem Artikel.
