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Kohlenwasserstoffe: Erdöl aus anorganischen Quellen?

Zumindest etwas komplexere Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan oder Butan könnten sich tatsächlich auch im Erdmantel bilden, ohne dass dabei die Überreste von Pflanzen und Tiere beteiligt sein müssen. Sollten sich die Laborergebnisse von Anton Kolesnikov von der Carnegie Institution in Washington und seinen Kollegen in der Natur bestätigen, würde dies eine jahrelange Debatte beenden, ob Erdöl und Erdgas allein durch die Umwandlung von Methan unter hohem Druck entstehen könnten.

Die Geophysiker simulierten dazu die Bedingungen, wie sie im oberen Mantel der Erde herrschen, um die Reaktion des Methans zu beobachten: Bei Temperaturen zwischen 700 und 1200 Grad Celsius sowie einem Druck, der dem 20 000-fachen des Atmosphärendrucks auf Meereshöhe entspricht, wandelte sich das Methan tatsächlich zu Ethan, Propan, Butan, Wasserstoff und Graphit. Dieser Prozess war in den Experimenten auch reversibel, weshalb die Forscher davon ausgehen, dass die Synthese gesättigter Kohlenwasserstoffe reversibel ist und thermodynamisch kontrolliert wird. Organisches Ausgangsmaterial muss dagegen nicht vorhanden sein.

Womöglich werde der Prozess auch noch durch katalytisch wirkende Metallverbindungen im Mantelgestein begünstigt, so Kolesnikov, dessen Team es erstmals gelang, die derart neu entstandenen Kohlenwasserstoffe konkret nachzuweisen und sie über Stunden hinweg zu erhalten. Da Methan im Mantel in großen Mengen vorkommt, könnten die Prozesse zur Bildung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten durchaus beitragen, meinen die Forscher. Unklar ist ihnen allerdings noch, wie die Kohlenwasserstoffe in die Erdkruste aufsteigen können, ohne dabei wieder zu Kohlendioxid oxidiert zu werden. (dl)
  • Quellen
Kolesnikov, A. et al.: Methane-derived hydrocarbons produced under upper-mantle conditions. In: Nature Geoscience 10.1038/NGEO591, 2009.

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