Gashydraten: nuttig én gevaarlijk

Gashydraten zijn een compacte opeenhoping van gasmoleculen die zijn gevangen in een kooi van watermoleculen. Meestal gaat het om aardgas ofwel methaan. Ze worden gevormd bij een hoge druk en lage temperatuur als zowel gas als water voorhanden is. Door de bodemlaag van de Middellandse Zee sijpelt gas op een diepte van 2000 meter bij een watertemperatuur van 14 graden Celsius. Die omstandigheden maken de vorming van gashydraten mogelijk.

Uit 1 kubieke meter gashydraat kan 164 kubieke meter aardgas gewonnen worden. Gashydraten zijn dus aantrekkelijk als potentiële energiebron. Volgens recente schattingen is de helft van de totale hoeveelheid organisch koolstof op aarde opgeslagen in de vorm van gashydraten. In duurzame fossiele brandstoffen zoals hout en niet-duurzame energiebronnen zoals olie zit maar een kwart van het organische koolstof.

Japan –dat zelf geen fossiele brandstoffen heeft– speelt een hoofdrol in het onderzoek naar de exploitatie van gasreserves in de vorm van gashydraten. Ook de Verenigde Staten zijn actief in dergelijke programma's.

Bij het winnen van aardgas uit gashydraten rijst echter een aantal problemen op. Ze liggen meestal meer dan 300 meter diep onder de zeebodem met watertemperaturen rond het vriespunt. Bovendien zitten gashydraten verspreid in de bodem, terwijl andere energiebronnen zoals gas en olie meestal voorkomen in 'velden'. Tot nu toe is er geen goede techniek voorhanden om gas uit gashydraten te winnen. Zelfs in poolgebieden, waar gashydraten vrijwel aan het aardoppervlak zitten, worden ze nog niet aangemerkt als veelbelovende, makkelijk te winnen energiebron.

Gashydraten zijn behalve een potentiële energieleverancier echter ook een potentieel gevaar voor de samenleving. Het op grote schaal vrijkomen van het krachtige broeikasgas methaan warmt de atmosfeer op en draagt zo bij aan klimaatveranderingen. Destabilisatie van de zeebodem veroorzaakt aardverschuivingen en tsunamis (vloedgolven), die kustgebieden bedreigen.

De stabiliteit van gashydraten verandert als gevolg van veranderingen in de zeespiegel en de temperatuur van het bodemwater. Als het zeeniveau verandert, varieert de druk op de gashydraten omdat de massa van het water erboven schommelt. Bij daling van de zeespiegel neemt de druk af en 'smelten' de gashydraten waarbij grote hoeveelheden gas vrijkomen. Hetzelfde is het geval als de watertemperatuur stijgt. Het op grote schaal vrijkomen van methaan uit gashydraten zal de opwarming van de atmosfeer bevorderen.

Verder onderzoek is nodig. Het is nog niet duidelijk of het smelten van de ijskappen, waardoor de zeespiegel stijgt, bovenstaand proces stabiliseert. De mondiale opwarming kan door toename van de watertemperatuur de gashydraten ook verder doen destabiliseren. Bovendien kan het langzaam maar grootschalig vrijkomen van gas in de Middellandse Zee de zuurstof in het water verdringen. Daarmee wordt alle leven in de diepzee vernietigd, zoals dat het geval is in de Zwarte Zee.

Er is wel eens gesuggereerd dat het vrijkomen van een bel gas uit gashydraten op zee een schip tot zinken kan brengen. Wordt de beruchte ”Bermuda-driehoek” veroorzaakt door het ontsnappen van gas uit het Blake Plateau? En is dat ook op andere plaatsen mogelijk, zoals in de Middellandse Zee, een Hellenische Driehoek?

De mogelijkheid van het zinken van schepen, milieuproblemen zoals aardverschuivingen en vloedgolven, het broeikaseffect en het 'afsterven' van de diepe delen van de Middellandse Zee door het smelten van gashydraten: maatschappijrelevante redenen genoeg voor het onderzoek naar gashydraten en moddervulkanen in het oostelijke deel van de Middellandse Zee.

Dr. J. M. Woodside, universitair hoofddocent aan de Vrije Universiteit Amsterdam, faculteit der aardwetenschappen, vakgroep sedimentaire geologie.