Cum devine materia organică combustibil fosil?

Cu aproximativ trei sute de milioane de ani în urmă, atunci când primii amfibieni au apărut din mările primordiale, mlaştini uriaşe, luxuriante, pline cu arbori mari, ferigi şi alte plante cu frunze s-au format de-a lungul coastelor oceanelor. Acestea s-au umplut în timp cu alge şi miliarde de microorganisme.

Plantele şi algele consumă dioxidul de carbon (CO₂) şi folosesc lumina soarelui şi apa pentru a-l converti în carbon. În acest fel ele fixează acest element chimic în interiorul lor. Odată cu moartea plantelor, algelor şi a altor vieţuitoare primitive, carbonul a ajuns pe fundul mlaştinilor. De-a lungul timpului şi în interiorul unor vaste regiuni împădurite s-au acumulat depozite uriaşe de materie vegetală care la rândul ei a fost acoperită în mod alternativ cu nisip, lut, minerale şi roci. Deoarece aceste materiale de deasupra au apăsat pe materia organică bogată în carbon, aceasta s-a transformat în cele din urmă în combustibil fosil.

Cărbunele

Mlaştinile de turbă, zone umede în care cantităţi mari de materie vegetală se acumulează în timp într-un ritm lent, sunt adevărate pepiniere de bazine carbonifere. Protejate de efectele erozive ale valurilor oceanelor şi de cele ale râurilor, materialul organic este transformat în turbă (n.t. varietate de cărbune inferior) prin activitatea bacteriilor, fungilor şi a oxigenului din atmosferă care transformă materia vegetală şi modifică pH-ul apei din jur. Din momentul în care „oxigenul din turbă s-a consumat, bacteriile anaerobe... continuă acest proces de degradare al materiei vegetale".

După ce materia vegetală s-a transformat în turbă aceasta este îngropată sub sedimente. Peste câteva milioane de ani presiunea exercitată de aceste sedimente şi căldura din pământ evaporă orice umiditate reziduală din turbă astfel încât aceasta se transformă în cărbune.

Cărbunele rămâne o sursă de combustibil utilizată pe scară largă. În anul 2011 China a produs 3.844.942 tone de cărbune (cea mai mare producţie din lume) fiind urmată de SUA, cu 1.094.336 tone. De asemenea, în acelaşi an China a consumat o cantitate de cărbune de 3.826.869 tone, care este aproape egală cu producţia sa de cărbune. În acelaşi timp SUA a consumat 1.003.066 tone de cărbune (o valoare aproape egală cu cantitatea de cărbune consumată de întregul continent european).

Petrolul şi gazele naturale

Petrolul s-a format pentru prima dată ca urmare a depozitelor de „fitoplancton, alge şi alte organisme marine" care au murit şi au căzut pe fundul mărilor şi care, în cele din urmă, au format depozite mari de materie organică. Proteinele şi celuloza s-au descompus în scurt timp lăsând în urmă doar „o fracţiune de materie organică... fracţiunea lipidelor care conţine precursori pe care îi găsim în ţiţei".

Pe măsură ce se acumulează din ce în ce mai multe straturi de sedimente, cele de la partea de jos sunt comprimate şi în acest fel temperatura lor creşte. Peste câteva milioane de ani moleculele organice simple se transformă în molecule complexe numite kerogen (n.t. precursorul petrolului). În timp moleculele de kerogen şi lipidele rămase sunt „sparte" (n.t. proces numit cracare) ca urmare a presiunii şi căldurii şi transformate în petrol. În funcţie de dispunerea şi cantitatea de carbon şi hidrogen din produsul petrolier rezultat, hidrocarburile vor fi lichide (ulei) sau gazoase (gaze naturale).

Gazul natural poate fi produs, de asemenea, pe cale biogenică, atunci când anumite microorganisme speciale numite metanogene descompun chimic materia organică producând metan. Atunci când produc gaze naturale utile aceste microorganisme pot fi găsite în locuri fără oxigen, dar aflate încă aproape de suprafaţa pământului. Atunci când produc gaze supărătoare şi nefolositoare, aceste microorganisme se găsesc în intestine. Un exemplu obişnuit de gaz natural care este produs pe cale biogenică în afara corpului este cel generat în depozitele de deşeuri.

În anul 2011 ţările din Orientul Mijlociu au extras împreună peste 27 milioane de barili de petrol în fiecare zi, doar Arabia Saudită extrăgând peste 11 milioane de barili zilnic. Rusia şi SUA extrag o cantitate aproape egală de petrol de aproximativ 10 milioane de barili pe zi. Deşi multe ţări au consumat o cantitate mare de petrol în anul 2011, cea mai mare parte a acestuia s-a îndreptat către SUA, ţară care consumă aproape 19 milioane de barili de petrol în fiecare zi, o cantitate mai mult decât dublă faţă de cea utilizată de China, care are o populaţie de trei ori mai mare.

În ceea ce priveşte producţia şi consumul de gaze naturale: deşi ţările din Orientul Mijlociu au produs şi o cantitate mare de gaze naturale (aproape 18.000 de miliarde de metri cubi în anul 2011), SUA şi Rusia conduc în acest clasament cu o producţie de aproximativ 22.000 miliarde de metri cubi fiecare. SUA a consumat cu aproape 1.500 miliarde de metri cubi de gaze naturale, mai mult decât a produs în anul 2011, în timp ce Rusia a avut un surplus de gaze naturale care a reprezentat aproape 8.000 miliarde de metri cubi de gaz care a fost exportat către alte ţări.

Planeta este secătuită

Datorită unor cereri tot mai mari pentru aceste resurse naturale finite de către o lume aflată într-o continuă dezvoltare, se caută noi surse de combustibili fosili, inclusiv prin extragerea petrolului din şisturi bituminoase.

Recent a apărut o dispută în America de Nord în legătură cu proiectul Keystone XL Pipeline, ce constă într-o conductă de legătură către zăcămintele de petrol din nisipurile bituminoase din Alberta, Canada. Petrolul extras de acolo ar urma să fie prelucrat în rafinăriile de pe Gulf Coast din Statele Unite.

În timp ce adversarii acestui proiect sunt preocupaţi de posibilele scurgeri de petrol şi de creşterea cantităţii de carbon care ajunge în atmosferă (ceea ce provoacă încălzirea globală), potrivit unui sondaj Rasmussen ce a fost efectuat cu puţin timp înainte de ultimele alegeri prezidenţiale din iunie 2012, 60% dintre alegătorii americani ar fi, probabil, de acord cu construirea acestei conducte.