To observe longtime changes of the greenhouse gas methane great efforts are made to determine its sources and sinks within a global atmospheric methane budget. Methane emissions from marine environments encounter large uncertainties due to the lack of data and adequate measuring facilities. In this thesis a new system is presented, which allows the continuous and autonomous measurement of methane and carbon dioxide in surface waters of the Baltic Sea using ships or opportunity. This instrument gives a new insight into seasonal and regional surface water methane changes with an unrivaled spatio-temporal resolution, allowing the identification of influencing parameters (temperature, wind) and processes (upwelling, stratification, vertical mixing). With additional discrete methane measurements of the water column in combination with mathematical (model data) and geological (seismic surveys) approaches, dynamics (inflows, seepage) were identified, which influence surface water methane distributions.
Um Langzeitveränderungen des Treibhausgases Methan im Rahmen eines globalen, atmosphärischen Budgets zu überwachen, werden große Anstrengungen unternommen die Quellen und Senken von Methan zu ermitteln. Für eine Bestimmung der Quellstärke mariner Umgebungen fehlen bisher zuverlässige Datenmengen und genaue Messmethoden. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Messsystem vorgestellt, welches das kontinuierliche und autonome Erfassen von Methan- und Kohlenstoffdioxid im Oberflächenwasser der Ostsee unter der Verwendung von Transportschiffen ermöglicht. Das System erlaubt einen neuen Einblick in saisonale und regionale Veränderungen der Oberflächenmethankonzentration mit einer konkurrenzlosen zeitlich-räumlichen Auflösung. Dies ermöglicht eine Identifikation von Parametern (Temperatur, Wind) und Prozessen (Upwelling, Stratifikation, vertikale Durchmischung), welche die Methanverteilung an der Wasseroberfläche beeinflussen. Zusätzlich wurden diskrete Methanmessmethoden in der Wassersäule vorgenommen, sowie mathematische (Modelldaten) und geologische (seismisch) Methoden angewendet, um Dynamiken (zB. Salzwassereinströme aus der Nordsee, Emissionen aus dem Sediment) zu identifizieren, welche Oberflächenmethankonzentrationen beeinflussen.