Deux à trois kilomètres sous la surface du Territoire du Nord australien se trouvent de l'énergie enfouie. Les formations rocheuses en couches connues sous le nom de Velkerri Shale ont récemment été estimées contenir plus de 118 billions de pieds cubes de gaz.

Bien que ces réserves de gaz soient manifestement importantes, ce qui est vraiment remarquable, c'est leur âge. Ces roches ont été déposées 1, il y a 400 millions d'années, dans un océan connu sous le nom de Roper Seaway. Ces rochers, et leur pétrole et gaz enfermés, ont environ un milliard d'années de plus que les roches où l'on trouve habituellement du pétrole et du gaz.

Les molécules qui composent le pétrole et le gaz – appelées hydrocarbures car elles sont constituées d'atomes d'hydrogène et de carbone – sont les restes longtemps décomposés de bactéries mortes qui habitaient les anciens océans.

Ce sont les hydrocarbures les moins conventionnels jamais découverts; "non conventionnels" en raison du type de roche dans lequel ils sont contenus, et leur âge. Cette antiquité nous donne une chance rare d'utiliser les restes de la bactérie pour examiner la chimie des océans anciens, la composition de l'atmosphère antique, et la nature de la vie 1, il y a 400 millions d'années.

Océans anciens

Récemment, nous avons beaucoup appris sur l'ancien environnement marin de la Terre.

Ceci a été réalisé en analysant des éléments rares, en particulier le cérium (Ce) et le molybdène (Mo) extraits de la matière organique autrefois vivante des schistes de Velkerri. Ce et Mo agissent comme des indicateurs de la quantité d'oxygène disponible dans les océans 1, il y a 400 millions d'années. Les études révèlent un océan privé d'oxygène, même dans les eaux de surface. À des profondeurs plus profondes, cet océan était complètement toxique, riche en sulfure d'hydrogène.

Ces résultats indiquent que l'atmosphère terrestre à cette époque était pauvre en oxygène. En réalité, il est probable qu'il contenait moins de 3 % d'oxygène. Actuellement, nous bénéficions de 21% d'oxygène dans l'atmosphère terrestre et d'un océan largement oxygéné.

D'autres travaux de nos collègues se sont concentrés sur l'extraction de molécules d'origine biologique à partir des mêmes roches. Ces "biomarqueurs" ont révélé un océan dominé par les bactéries.

Mais pourquoi l'âge des schistes de Velkerri est-il si inhabituel ? Cela a beaucoup à voir avec la séquence unique d'événements qui doivent se produire pour produire et préserver le pétrole et le gaz.

Comment le pétrole et le gaz se forment sous terre

Le pétrole et le gaz sont produits à partir de roches appelées schistes noirs. Ces roches contiennent des niveaux élevés de matière organique (matériaux qui étaient autrefois vivants); dans ce cas, la matière organique est constituée de restes décomposés de bactéries.

Pour convertir la matière organique en pétrole ou en gaz, il faut de la chaleur, mais pas trop :il faut cuire délicatement les roches à des températures comprises entre 60℃ et 160℃ pendant quelques millions d'années. Vous faites cela en enterrant les roches.

La Terre devient plus chaude à mesure que vous allez plus profondément, quelque chose que les mineurs savent bien. En réalité, la mine la plus profonde du monde (en Afrique du Sud) descend de 3,4 kilomètres, et les températures des roches là-bas sont d'un incroyable 60℃.

Le pétrole et le gaz se forment lorsque les roches deviennent un peu plus profondes que cela. Ces températures sont souvent appelées la « fenêtre » du pétrole et du gaz. Si la matière organique n'atteint pas cette fenêtre de température, le pétrole et le gaz ne sont pas produits.

Éviter les collisions de plaques

L'ennemi de la préservation du pétrole et du gaz anciens est la tectonique des plaques, ou déplacer des couches de roche à la surface de la Terre.

Une grande partie de la planète est sculptée par la tectonique des plaques. En réalité, les collisions continentales majeures se produisent de manière assez épisodique, lors de l'assemblage des supercontinents. Ces fusions continentales massives se produisent selon un cycle régulier de 600 millions d'années.

Mais si les schistes noirs pétrolifères et gaziers se trouvent à une marge de plaque, ils sont souvent enterrés trop profondément, les chauffer trop et les détruire.

Le fait que les schistes de Velkerri contiennent de grandes quantités de pétrole et de gaz signifie que ces roches n'ont pas connu des températures supérieures à 160℃ pendant 1, 400 millions d'années. C'est assez remarquable si l'on considère que l'Australie a été impliquée dans des bouleversements tectoniques majeurs associés à l'assemblage de deux supercontinents pendant cette période, Rodinia et Pangée.

La majeure partie du pétrole et du gaz que nous utilisons comme source d'énergie provient de roches vieilles de moins de 500 millions d'années, et la grande majorité ont moins de 300 millions d'années. Les jeunes rochers n'existent pas depuis si longtemps, sont donc moins susceptibles d'avoir été pris en sandwich entre des plaques en collision.

Ces jeunes réserves de pétrole et de gaz formées après l'explosion cambrienne, à une époque où la vie végétale et animale était abondante sur Terre.

Repenser le « pic pétrolier »

Le Velkerri Shale contient suffisamment de gaz pour alimenter l'Australie pendant plus de 90 ans, aux taux de consommation actuels. Alors que seule une partie de ce gaz serait récupérable, une estimation des ressources de 118 billions de pieds cubes forme une vaste réserve de gaz de schiste non conventionnel à terre dans un pays qui sera bientôt le plus grand exportateur de gaz au monde.

Le pétrole et le gaz sont des ressources non renouvelables. Le concept de "Peak Oil" ou plus largement "Peak Hydrocarbures" fait référence au moment où le taux maximum d'extraction de pétrole et de gaz est atteint. Cependant, le développement technologique du pétrole et du gaz non conventionnels, et maintenant la prise de conscience que le gaz peut provenir de roches extrêmement anciennes, comme les schistes de Velkerri, signifie que l'arrivée des « Pic Hydrocarbures » peut être encore retardée.

Le développement du pétrole et du gaz non conventionnels reste controversé, et un débat public bien informé décidera en fin de compte si de telles ressources de gaz de schiste sont développées.

Si le Velkerri Shale passe de l'exploration à la production, nous utiliserons du gaz produit dans un « monde visqueux » qui existait près d'un milliard d'années avant l'apparition de la première vie complexe sur Terre, où les bactéries régnaient sur les mers et l'atmosphère était en grande partie dépourvue d'oxygène.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.