Erdgashydrate sind eisähnliche, kristalline Feststoffe, die aus Wasser- und Gasmolekülen bestehen. Wassermoleküle bilden über Wasserstoffbrückenbindungen definierte Käfigstrukturen, die zu einem dreidimensionalen Netzwerk verbunden sind. Die Käfige werden durch die Umhüllung eines meist unpolaren Gastmoleküls, hauptsächlich Methan, aber auch andere Kohlenwasserstoffe und andere Gase wie CO2, stabilisiert. Gashydrate bilden sich bei hohem Druck und niedrigen Temperaturen und kommen an allen aktiven und passiven Kontinentalrändern vor, aber auch in polaren Regionen innerhalb oder unter Permafrost sowie in den flacheren Teilen des Arktischen Ozeans und unter großen Eisschilden.

Die Gashydratvorkommen in den Polarregionen sind in Gefahr, da sich die Polarregionen schneller erwärmen als der Rest der Erde, was zu drastischen und kaskadenartigen Umweltauswirkungen führt, wie z. B. dem Abschmelzen von Eisschilden und Gletschern, dem Rückgang des Meereises und dem raschen Auftauen des Permafrostes. Diese Umweltveränderungen können zur Zersetzung von Gashydratvorkommen und damit zur Freisetzung großer Mengen an klimaaktivem Methan führen. Wie groß diese Mengen sein werden, ist gegenwärtig noch unbekannt: Aktuelle Schätzungen der dort gespeicherten Methanmengen reichen von 27 bis 800 Gigatonnen Methan, ältere Studien gehen sogar von bis zu mehreren tausend Gigatonnen aus.

Trotz der potenziell großen Methanspeicher sind die mit der Kryosphäre verbundenen Gashydrate derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Trotz der potenziell großen Methanvorräte sind kryosphärenassoziierte Gashydrate derzeit noch wenig erforscht.Das Ausmaß, der Ort und die zeitliche Entwicklung der Dissoziationsraten von Hydraten sowie die daraus resultierenden Methanemissionen in die Atmosphäre in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhunderten sind unbekannt.Folglich werden polare Hydrate in globalen Budgets, Klima- und globalen Bewertungsmodellen nicht berücksichtigt und sind somit auch nicht Bestandteil politischer Diskussionen. 
Es ist daher dringend notwendig, die unten beschriebenen Wissenslücken zu schließen, um zuverlässige Vorhersagen zu ermöglichen.

Der Scoping-Workshop der Gashydratgemeinschaft „Permafrost-Gashydrate im Klimawandel:
Risks and Chances“, der vom 3. bis 5. Juli 2024 in Hannover stattfand, identifizierte eine Reihe integrierter wissenschaftlicher und technischer Herausforderungen für Gashydrate als zentrale Themen:

1. Quantifizierung des Methans, das in den globalen permafrostassoziierten Gashydratsystemen gespeichert ist,
2. Bewertung des Anteils der mit dem globalen Permafrost verbundenen Gashydrate, bei dem die Gefahr der Dissoziation besteht,
3. Verstehen des Verbleibs des aus diesen Gashydratsystemen freigesetzten Methans und
4. die Entwicklung und Integration von Modellierung, Labor- und Felduntersuchungen in den Bereichen Geologie, Geophysik, Geochemie und Geomechanik, die erforderlich sind, um die geologischen Einflüsse auf das Auftreten und die Stabilität von kryosphärenassoziierten Gashydraten in der Natur zu ermitteln und zu beschreiben.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, schlagen wir die folgende Strategie und Vorgehensweise vor:

Die vorgeschlagenen Ansätze stützen sich im Wesentlichen auf drei Säulen:

Data Mining und Modellierung: Anhand der vorhandenen Daten soll eine Karte des Kohlenstoffbudgets speziell für kryosphärenbezogene Gashydrate erstellt werden. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden Bohrkampagnen geplant. Zusätzliche Modellierung mit neuen Feld- und Labordaten ermöglicht die Vorhersage künftiger Entwicklungen. 
Eine Land-zu-Meer-Bohrkampagne. Eine solche Bohrkampagne bietet die einmalige Gelegenheit, entscheidende Daten und Informationen über die fortschreitende Degradation des Permafrosts und der darin enthaltenen Gashydrate zu erhalten sowie die aktuellen Treibhausgasemissionen zu ermitteln und Prognosen für künftige Risiken abzuleiten.
Eine interdisziplinäre und koordinierte globale Zusammenarbeit bei Laborexperimenten zur Bestimmung des Einflusses verschiedener Parameter auf die Dissoziationskinetik von Gashydraten, die damit verbundene Menge an freigesetztem Methan und den Verbleib des emittierten Gases. Diese Daten sind für eine realistische Abschätzung der Methanmenge, die potenziell in die Atmosphäre freigesetzt werden könnte, unerlässlich. Auch die Veränderungen der Eigenschaften hydrathaltiger Sedimente mit abnehmendem Hydratgehalt sind für die Risikobewertung von großer Bedeutung. Für eine erfolgreiche Durchführung ist es unerlässlich, dass die Arbeiten aller beteiligten Wissenschaftler:innen koordiniert und die Daten ausgetauscht werden, damit die Labordaten die Felddaten sinnvoll ergänzen und in die Modelle einfließen können.