Geophysikalische Nachweise für Fluidmigration und -austritt in der zentralen Ostsee

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Hübscher
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555741530

Das Projekt FluidEscape zielt auf die großräumige Kartierung von Fluid-Austrittstellen am Meeresboden der zentralen Ostsee im Bereich der Gotland Depression, die lokal und im Rahmen von Vorstudien beschrieben wurden. Die Haupt-Hypothese, die getestet werden soll, lautet: In der zentralen Ostsee migrieren Fluide entlang permeabler Schichten im paläozoischen Grundgebirge und fließen vertikal oder subvertikal durch die stratigraphischen Siegel entlang von Störungen, treten an Erosionsdiskordanzen oder am Durchstoßpunkt der Störung aus und steigen dann durch die quartäre Deckschicht bis zum Meeresboden auf. Die Störungen repräsentieren also ein Seal-Bypass-System. Es sollen detailliert Muttergesteine, Reservoire und Migrationspfade identifiziert, und die Integrität von stratigraphischen Siegeln und Barrieren untersucht werden. Die Bedeutung der Studie geht über den Aspekt der Umweltverschmutzung hinaus, da der tiefe Untergrund des Untersuchungsgebiet als mögliches Speichergestein für die Injektion von CO2 (Carbon Caption and Storage) diskutiert wird. Zum Erreichen der Projektziele stehen über 9,000 km mehrkanal-reflexionsseismische und hydroakustische Profile, die während fünf Schiffsexpeditionen gemessen wurden, zur Verfügung. Im ersten Schritt des Arbeitsplans gilt es, die Qualität der reflexionsseismischen Daten zu homogenisieren, z.B. durch eine stärkere und konsistente Unterdrückung der Meeresbodenmultiple. Die Konvertierung der seismischen Zeitsektionen in die Tiefe erfolgt als nächstes und nach der Entwicklung von räumlichen Modellen der seismischen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Die Modellbildung wird auf Bohrinformationen, der Auswertung von Refraktionen, und auf diffraktionsbasierter Geschwindigkeitsanalyse erfolgen. Als drittes erfolgt die Übertragung der stratigrafischen Information aus Bohrungen in den seismischen Datensatz, was nach der Identifikation von Störungen und Diskordanzen die Rasterung und flächige Kartierung der geologischen Informationen ermöglicht. Dieser geologische Rahmen wird in der ersten Synthese-Phase publiziert werden. Die für alle seismischen Profile zu erfolgende Berechnung spezieller seismischer Attribute, sog. direkte Kohlenwasserstoff-Indikatoren, dienen dann der Identifikation von Kohlenwasserstoff-Akkumulationen im paläozoischen Grundgebirge. Die Migration der Kohlenwasserstoffe entlang permeabler Schichten oder Störungen wird kartiert und im Kontext von in hydroakustischen Daten beobachteten Fluidaustrittstellen am Meeresboden interpretiert. Die Publikation dieser Ergebnisse erfolgt in der zweiten Synthesephase. Alle Roh- und Forschungsdaten werden langfristig gesichert und im Zuge des Projektes öffentlich zugänglich gemacht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen