Die Auswirkungen der geologischen CO2-Speicherung auf maritime Ökosysteme

Im Rahmen des Projekts ECO2 (Sub-seabed CO2 storage: Impact on marine ecosystems (ECO2)) wurde die Sedimentdecke und die darüber liegende Wassersäule an aktiven und potenziellen CO2-Speicherstellen sowie an natürlichen CO2-Sickerstellen untersucht. Das Ziel war es, Leckagewege zu bestimmen, die durch die Decke führen, Sickerstellen am Grund zu lokalisieren und die potenziellen Auswirkungen von Leckage auf das maritime Ökosystem zu untersuchen.

Projektpartner führten eine Risikoanalyse an den jeweils unter Grund gelegenen Speicherungsstellen Sleipner und Snøhvit in der Nordsee und in der Barentsee durch und schlugen eine Stelle in der Ostsee mit dem Namen Feld B3 vor. Die Stellen wurden ausgewählt, da sie Bedingungen aufweisen, die für die CO2-Speicherung am wahrscheinlichsten genutzt werden können. Ferner wurden Sickerstellen als natürliche Labore verwendet. Es wurden Faktoren wie CO2-Leckagewege und Sickerstellen bestehender und potenzieller Speicherorte sowie deren Auswirkungen auf maritime Ökosysteme untersucht.

Forscher richteten zur Unterstützung der Untersuchungen Mesokosmos-Einrichtungen, Laborexperimente, Feldarbeit, numerische Modellierungstools und Schnittstellen ein. Dies beinhaltete 21 maritime Expeditionen zu Offshore-Speicherstellen und Sickerstellen für Untersuchungszwecke und für das Sammeln von Informationen. Im Zuge dieser Fahrten verwendeten und entwickelten die Wissenschaftler eine Reihe hochmoderner Überwachungstechnologien.

Die Wissenschaftler konnten keine CO2-Anomalien in Gewässern entdecken, die sich über der Sleipner-Speicherstelle befanden. Formationswässer werden jedoch durch einen 3 km langen Bruch 25 km nördlich der Sleipner-Plattform freigesetzt, während sowohl Erdgas als auch Formationswasser durch eingestellte Quellen in der Gegend sickern.

Die beobachteten geologischen Besonderheiten stellen die Forscher vor eine Reihe wichtiger Fragen, die derzeit von ECO2 angesprochen werden. Hierzu zählt die Frage, ob es durchlässige Wege für Gas und Flüssigkeit durch das Deckgestein gibt und ob Sickerungsraten durch den laufenden Speicherbetrieb verstärkt werden. Eine weitere Frage, die sich stellt, ist, ob eine unter Grund gelegene CO2-Speicherstelle letztlich über seismische Röhren und Kaminstrukturen, Bruchstellen und eingestellte Quellen durch das Deckgestein führen kann.

Um die Frage hinsichtlich eines potenziellen Fußabdrucks eines CO2-Lecks zu beantworten, führten die Forscher Freisetzungsexperimente und nummerische Modellierungen durch. Die Modellergebnisse und die pH- und CO2-Werte des Grundwassers deuteten darauf hin, dass realistische Leckageraten geringe Auswirkungen auf das CO2 am Grund haben, an dem Organismen leben. Natürliche Speicherstellen und küstenbasierte Mesokosmos-Experimente zeigten jedoch, dass die Entstehungs- und Entwicklungsvorgänge empfindlicher Organismen wie Echinodermata von einem CO2-Anstieg negativ betroffen waren.

Alle ECO2-Ergebnisse wurden zum Abschluss des Projekts in einem Best-Practice-Leitfaden für die Bewertung von Umweltrisiken hinsichtlich der geologischen CO2-Speicherung zusammengefasst. Das Projekt bietet der Europäischen Kommission, nationalen politischen Entscheidungsträgern und Beteiligten relevante Informationen zu Umweltrisiken, Überwachungsstrategien, Nachhaltigkeit, Kosten, Sicherheit und zur Wahrnehmung der CO2-Speicherung unter Grund.