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Gasmessung

Gasprobenentnahme an Fumarolen am Gipfel des Mount Bakers im US-Bundesstaat Washington. Quelle: USGS

In den Geowissenschaften bezeichnet man mit Gasmessungen alle Arten von Messungen die Gase betreffen, sei es Gase in der Luft, im Boden, im Grundwasser oder in Oberflächenwässern. Bestimmt werden die Menge und die Zusammensetzung der Gase. Gasmessungen können ein Teilgebiet geochemischer Exploration sein, da sie in einem Zusammenhang mit dem Vorkommen von Bodenschätzen im Untergrund stehen können (z. B. Kohlenwasserstoffe). Teilweise können Gase durch geeignete Sensoren in situ gemessen werden. Umfangreichere Analysen bedürfen einer Probennahme und anschließende Laboruntersuchungen.

Bedeutung in der Geothermie

Gase gelangen aus tiefen Quellen großflächig in die Atmosphäre. Dies kann häufig ohne offensichtliche geothermische Oberflächenerscheinungen wie heiße Quellen, Dampfquellen oder Fumarolen und bei sehr geringen Emissionsraten geschehen. Allerdings können selbst kleinste Mengen an Gasemissionen an der Erdoberfläche als Fingerabdrücke von Prozessen im tiefen oder flachen Untergrund dienen. Gasmessungen gehören zu den wenigen Methoden, die tatsächlich den Nachweis einer aktiven Flüssigkeitszirkulation in Lagerstätten erbringen können. Die Ergebnisse können auch dabei helfen, die Größe von Reservoirs abzuschätzen und tiefe geothermische Aufwärtsströme entlang durchlässiger Bruchzonen zu lokalisieren, die als vielversprechende Ziele für geothermische Bohrungen gelten.

Gasanalysen steigern den Wert integrierter Explorationsansätze und tragen dazu bei, Unsicherheiten in der Explorationsphase zu reduzieren. Gasemissionen sind nicht nur charakteristisch für eine Vielzahl natürlicher Systeme (z. B. geothermische Ressourcen, Vulkane, tektonische Risse), sondern können auch als Folge menschlicher Aktivitäten und Anlagen auftreten (z. B. Bohrlöcher, Bergbau, Deponien, Gasspeicher). In diesem Zusammenhang können auch Zeitrafferbefragungen oder kontinuierliche Analysen zur Überwachung durchgeführt werden.

Gase können oberhalb von Störungszonen, die eine erhöhte Gaswegsamkeit haben, angereichert sein und so die Kartierung dieser Zonen erlauben.
Eine Sonderrolle spielt hier der Nachweis von Mantelhelium als Indikator für rezent aktive Störungszonen, die vom Mantel bis zur Erdoberfläche reichen.
Eine Sonderrolle haben auch Messungen von Radon, die wegen dessen Radioaktivität besonders einfach sind. Sie können allerdings nur auf sehr oberflächennahe Störungen hinweisen.