Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le pétrole (abiotique)… 3ème partie

Réfutation des propositions d’une connexion biologique pour les produits pétroliers naturels

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Dr. J.F. Kenney, Institut de Physique Terrestre, Académie des Sciences, Moscou & Gas Resources Corporation, Houston, TX, USA

Dr. Y. F. Shnyukov de l’Académie Nationale des Sciences d’Ukraine

Dr. V.A. Krayushkin de l’Institut des Sciences Géologiques, Kiev, Ukraine

Dr. I.K. Karpov, Institut de Géochimie de l’Académie des Sciences de Russie, Irkoutsk, Russie

Dr. V.G. Kutcherov, Université d’État du Gaz et du Pétrole, Moscou, Russie

Dr. I.N. Plotnikova de la compagnie nationale pétrolière du Tatarstan (TatNeft S.A), Kazan, Russie

 

Url de l’article original:

http://www.gasresources.net/DisposalBioClaims.htm

 

 ~ Traduit de l’anglais par Résistance 71 ~

 

Introduction:

Avec la reconnaissance du fait que les lois de la thermodynamique prohibe l’évolution spontanée d’hydrocarbones liquides dans un régime de température et de pression caractéristique de celui rencontré dans la croûte terrestre, nous ne devrions pas nous attendre à ce qu’il existe une preuve scientifique évidente suggérant qu’un tel processus pourrait de fait se produire. Conséquemment et de manière correcte il n’y en a pas de preuve scientifique.

Néanmoins, et de manière surprenante, nous trouvons de manière continue des allégations diverses qui se voudraient “preuves” constitutives que le pétrole naturel proviendrait d’une certaine manière (et miraculeusement) de matière biologique. Dans ce court article, ces assertions sont sujettes à une attention scientifique, démontrées comme étant sans fondement et réfutées.

Les propositions qui tendent à vouloir prouver qu’il y ait un rapport entre le pétrole naturel et de la matière biologique peuvent être classifiées grosso-modo en deux catégories: les propositions faites sur une base du “ressemble/provient de” et celles faites sur une base de “propriétés similaires/ provient de”.

La première catégorie de propositions applique une ligne de déraisonnement comme suit: l’argument se formule ainsi; parce certaines molécules que l’on trouve dans le pétrole brut naturel “ressemblent” à certaines autres molécules trouvées dans d’autres systèmes biologiques, donc elles doivent venir d’un environnement biologique. Une telle notion est équivalent à soutenir le fait que les éléphants ont des défenses parce que ces animaux doivent sûrement manger des touches de piano.

Parfois, les propositions du “ressemble/provient de” stipulent que certaines molécules trouvées dans le pétrole naturel sont des molécules biologiques, et n’évoluent seulement que dans des systèmes biologiques. Ces molécules ont souvent été baptisées “marqueurs biologiques”.

La correction scientifique se doit d’être établie sans équivoque possible: Il n’y a jamais eu d’observation de molécules biologiques spécifiques dans le pétrole naturel, à l’exception de contaminants. Le pétrole est un excellent solvant pour les composés carbonés et dans les strates sédimentaires d’ou est souvent extrait le pétrole, celui-ci absorbe en solution beaucoup de matériaux carbonés ceci incluant des détritus biologiques. Quoi qu’il en soit, ces contaminants ne sont pas liés au solvant pétrole. Les hypothèses au sujet de ces “marqueurs biologiques” ont été scrupuleusement discréditées par les observations faites de ces molécules émanant de l’intérieur d’anciennes météorites abiotiques et aussi dans bien des cas par des synthèses de laboratoire réalisées sous des conditions imposées mimiquant l’environnement naturel. Dans la discussion qui s’ensuit plus bas, les arguments amenés à propos des molécules de porphyrine et d’isoprénoïde font l’objet d’une attention particulière, car beaucoup des cette argumentation “ressemble / provient de” est issue de ces composants.

L’argument “propriétés similaires / provient de” implique un phénomène péculier avec lequel des personnes qui ne travaillent pas dans la profession scientifique ne seront pas familières. Ceci inclut l’argument du “déséquilibre de l’abondance entre pair et impair, les arguments concernant “l’isotope de carbone” et les arguments concernant “l’activité optique”. Le premier argument, celui du “pair-impair” a été démontré comme n’étant pas lié à aucune propriété biologique. Le second, celui de “l’isotope de carbone”, a été démontré comme étant dépendant d’une mesure d’une obscure propriété des fluides carbonés qui ne peut pas être considérée comme étant une mesure fiable de l’origine. Le troisième argument, celui de “l’activité optique” a droit à une étude particulière, car les observations de l’activité optique dans le pétrole naturel ont été adulées comme étant “la preuve” de quelque “origine biologique” du pétrole. Ceci a été discrédité il y a déjà plusieurs décennies par l’observation de l’activité optique de matériau pétrolifère extrait de l’intérieur de météorites carbonées. De manière plus signifiante, une analyse récente, qui a résolue le grand problème non résolu du passé sur la génèse de l’activité optique dans les fluides biotiques, a établi que le phénomène de l’activité optique est une conséquence thermodynamique inévitable de la phase de stabilité des fluides multi-composés sous hautes pressions. De la sorte, l’observation de l’activité optique dans le pétrole naturel est totalement consistante avec avec les résultats de l’analyse thermodynamique de la stabilité du système hydrogène-carbone [H-C], qui établit que les molécules d’hydrocarbones plus lourdes que le méthane et tout particulièrement les hydrocarbones liquides, se développent spontanément à hautes pressions, pressions comparables à celles nécessaires à la formation du diamand.

Il y a deux sujets qui sont particulièrement utiles pour détruire les arguments divers et fallacieux en rapport avec un lien supposé entre le pétrole brut et de la matière organique: les observations intensives faites de matériaux carbonés provenant de météorites charbonneux (NdT: ou contenant du carbone) ainsi que les produits de réaction du processus de Fisher-Tropsch. Parce que ceci est tres important, un bref exposé de ces deux choses est de rigueur.

Les météorites contenant du carbone (charbonneuses)

Les météorites contenant du carbone, incluant particulièrement les chondrites carbonées sont des météorites dont la composition chimique comporte du carbone en quantité allant de quelques dixièmes de pourcent à approximativement 6% de la masse. L’âge de ces météorites contenant du carbone est en général de l’ordre de 3 à 4,4 milliards d’années et leur origine très clairement abiotique. La structure minérale de ces roches établit que ces météorites carbonées ont existé à de très basses températures, bien plus basses que le point de congélation de l’eau, de manière effective depuis le temps de leur formation originelle. Une telle histoire thermique de ces météorites à carbone élimine toute possibilité qu’il y ait jamais eu une vie ou même de la matière biologique sur celles-ci. Les preuves obtenues par les recherches scientifiques sur le matériau carboné de l’intérieur de ces météorites ont détruit beaucoup des affirmations qui cherchent à établir une connexion biologique entre le pétrole et la matière biologique.

De manière signifiante, la plupart du matériau carboné des météorites charbonneuses consiste en des hydrocarbones existant à la fois sous forme solide et sous forme liquide. (1, 5, 7, 8). Néanmoins, le matériau pétrolifère contenu dans les météorites carbonées ne peut pas être considéré comme étant à l’origine du pétrole naturel trouvé près de la surface terrestre. Le dégagememt de chaleur qui inévitablement a accompagné le processus d’impact durant l’accumulation de météorites dans la Terre à l’époque de sa formation, aurait sans nul doute causée la décomposition de la plupart des molécules d’hydrocarbones contenus. Les météorites carbonés ont donné à la Terre son carbone (même délivré sous forme d’hydrocarbones), mais pas ses hydrocarbones ou son pétrole naturel. Les processus par lesquels les hydrocarbones évoluent du matériel natif, originel de la Terre sont décrits et démontrés par la suite.

Le processus de Fischer-Tropsch

Le processus de Fischer-Tropsch est la technique industrielle la plus connue pour la synthèse des hydrocarbones et a été utilisé depuis plus de soixante-quinze ans. Ce processus de Fischer-Tropsch fait réagir le monoxyde de carbone et l’hydrogène dans des conditions de synthèse d’approximativement 150 bars et 700 degrés Kelvin (K), en présence de ThO2, MgO, Al2O3, MnO, des argiles et les catalystes Ni, Co et Fe. Les réactions sont les suivantes:

nCO + 2nH2 ———> nH2O + CnH2n

(NiCo)

Quand un catalyste fer (Fe) est utilisé la synthèse Fischer-Tropsch procède en accord avec cette réaction:

2nCO + nH2 ————> nCO2 + CnH2n

(Fe)

Le résultat du processus est approximativement 200g d’hydrocarbones pour 1m3 de mixture CO et H2. Pendant la seconde guerre mondiale, la production de carburants liquides par le processus de Fischer-Tropsch fut utilisé de manière extensive en Allemagne, approximativement 600 000 tonnes de carburant synthétique furent produites en 1943.

Les produits de la réaction de Fischer-Tropsch ne sont métastables que dans les conditions thermodynamiques de leur synthèse; à une pression d’environ 150 bars seulement et 700oK, la destruction des hydrocarbones liquides est inévitable. Pendant la réaction induite par le processus, les produits en résultant sont rapidement refroidis et placés dans des conditions de moindre pression. L’environnement naturel ne mimique pas l’environnement du processus de Fischer-Tropsch qui est très contrôlé, hautement régulé de manière industrielle. Le processus de Fischer-Tropsch ne peut pas être considéré pour la génèse de pétrole naturel.

Les propositions spécieuses des “marqueurs biologiques”: l’irelevance de la présence de porphyrines et similairement d’isoprenoïdes, de pristane, de phytane, de clorins, de terpines, de cholestane etc, dans le pétrole naturel

On peut lire dans presque tous les livres d’étude référence publiés en anglais et disant s’intéresser au sujet de la géologie pétrolière, diverses propositions faites expliquant que la présence de certaines molécules trouvées dans le pétrole naturel constitue l’évidence ou même la “preuve”, que le pétrole a évolué de matière organique. Ces molécules appelées évidences d’une connexion biologique incluent des molécules comme les porphyrines, les isopenoïdes, pristane, phytane, cholestane, terpines , clorines etc. Des recherches poussés ont prouvé ces affirmations comme étant sans fondement. Pristane et phytane sont simplement des alkanes ramifiés de la classe isoprenoïde. Cholestane, C2H48 est un véritable hydrocarbone hautement réduit, mais ne dopit pas être confondu avec la molécule oxydée, biotique de cholestérol. Cholestane et cholestérol ont une structure géométrique similaire et partagent la même structure carbonée, là s’arrête la similitude. Cholestane est un constituant du pétrole naturel, le cholestérol ne l’est pas. De manière significante, le processus de Fischer-Tropsch produit des isoprenoïdes, incluant phytane et pristine.

Les éléments d’origine biogénique véritable tels que les spores fossiles ou le pollen, sont effectivement souvent observés dans le pétrole brut, et trop souvent étiquettés à tort “marqueurs biologiques”, ainsi établissant une relation supposée entre le pétrole naturel et le matériel biologique. Une recherche attentive de la question a établi que les matériaux biologiques se sont lentement infiltrés en solution dans le pétrole brut depuis des matériaux organiques enfouis dans les réservoirs (typiquement sédimentaires) de roches d’où le pétrole a été pris.

Bien au contraire, les matériaux indiscutablement biologiques tels les spores et le pollen que l’on trouve dans le pétrole brut peuvent être en fait considérés comme des “marqueurs abiotiques” de l’origine du pétrole. Par exemple, le pétrole brut trouvé dans des réservoirs rocheux de l’âge permien contient toujours des spores et des pollen non seulement de la période du Permien, mais aussi des spore et des pollen d’âges plus anciens, comme par exemple du Carbonifère, Dévonien et Précambrien, dans des pétroles recherchés au Tatarstan en Russie. Dans la même région et dans d’autres portions de la province géologique de la Volga-Oural, les pétroles bruts se trouvant dans des sédiments du Carbonifère sont caractérisés par des concentrations de spores d’âges s’étalant du Carbonifère jusqu’aun Précambrien, et les bruts trouvés dans des strates de grès contiennent des spores du Dévonien jusqu’au Précambrien.

Les types de porphyres, isoprénoïdes, terpines et clorines, trouvés dans le pétrole naturel ont été observés dans des échantillons de l’intérieur de pas moins de cinquante-quatre météorites, incluant des météorites amphorétiques (Chainpur, Ngavi, Semarkona), des chondrites de bronze (Charis, Ghubara, Kulp, Tieschitz), chondrites charbonneuses des quatre classes pétrologiques (Alais, Bali, Bells, Cols Bockeveld, Eracot, Felix, Groznaia, Haripura, Ivuna, Kaba, Kainsaz, Karoonda, Lance, Mighei, Mokoia, Murchison, Murrey, Orgueil, Ornans, Pseudo, Renazzo, Santa Cruz, StCapraix, Staroye Boriskino, Tonk, Vigarano, Warrenton), des météorites enstatiques (Abee, Hvittis, Indarkh), des chondrites hypersthène (Bishunpur, Bruderheim, Gallingebirge, Holbrook, Homestead, Krymka), des météorites ferreuses (Arus, Yardymli, Burgavli, Canyon Diabolo, Odessa, Toluca), des météorites aubrites (Norton County) et des météorites ureillite (Dyalpur, Goalpara, Novo Urei).

Les observations de ces molécules dans des météorites précisément discréditent les affirmations que leur présence dans le pétrole naturel constitue une évidence d’une connexion biologique de la formation du pétrole. Parce que des affirmations vigoureuses (et erronnées) sont souvent faites à partir du cas des porphyrines observés dans le pétrole naturel, ces molécules seront envisagées plus en détail.

Les porphyrines comprennent une classe de molécules cycliques ionophères, une classe spéciale de ligands polydentate pour les métaux. Les porphyrines sont lourdes et sont des molécules planes chélatantes que l’on trouve à la fois dans les systèmes biotiques et abiotiques. Certaines molécules de porphyrines ont une signifiance biologique spéciale: la vitamine B12, la chlorophylle, la porphyrine qui est l’agent du processus de la photosynthèse chez les plantes, ainsi que la molécule d’hème, le composant de porphyrine de la proteine hémoglobine qui est la responsable du transport de l’oxygène dans le système sanguin des mammifères. Comme exemple du poids moléculaire important des porphyrines, l’hémoglobine a la formule chimique empirique suivante: [C738H1166O208N203S2Fe]4.

Ni la vitamine B12, ni la chlorophylle, ni même l’hème (ou l’hémoglobine), ni quelque porphyrine biotique que ce soit, n’ont jamais été observés comme composant du pétrole naturel.

Les molécules de porphyrine trouvées dans le pétrole naturel possèdent des groupes différents de ceux de la chlorophylle ou de l’hème. L’élément métallique central de chélate dans la chlorophylle est toujours le magnésium; dans l’hème c’est le fer. Dans les molécules de porphyrines trouvées dans le pétrole naturel, l’élément métallique central de chélate trouvé est typiquement le vanadium ou le nickel.

Comment précedemment dit, les molécules de porphyrines évoluent à al fois de manière biologique et de manière non biologique. Pendant les années 1960 et 1970, des molécules de porphyrines, qui sont les mêmes que celles provenant du pétrole terrestre, furent observées dans les fluides hydrocarbonés extraits de l’intérieur des météorites contenant du carbone.

Les observations de porphyrines de type pétrolier dans les hydrocarbones fluides extraits de l’intérieur de ces météorites carbonées annihilèrent a fortiori, les affirmations que ce types de molécules constituent la “preuve” d’une connexion entre le pétrole et une matière biologique. De plus, aprés l’observation de ces molécules de porphyrines dans les météorites carbonées, ces molécules de type pétrolier furent synthétisées de manière abiotique en laboratoire sous des conditions spécifiques de thermodynamique chimique établies pour mimiquer les conditions abiotiques des météorites. (8, 14)

Les affirmations par la “preuve par la porphyrine” furent annihilées par les études des météorites contenant du carbone faites il y a approximativement trente ans et ceci un fait connu et établi dans la communauté des scientifiques travaillant dans le domaine du pétrole. Tous les composants identifiés comme “marqueurs biologiques” et non autrement identifiés comme étant des contaminants, ont été soit observés dans les fluides extraits des météorites, ou synthétisés en laboratoire dans des conditions comparables à celles de la croûte terrestre, ou les deux.

Ces faits scientifiques et leur connaissance de fait, sont éludés dans la mesure où tous les livres de référence publiés en langue anglaise sur le sujet de la géologie du pétrole, incluant ceux cités au dessus, continuent de répéter les vieilles affirmations discréditées que la présence de porphyrines (abiotique) dans le pétrole naturel est une preuve de son origine biologique. Ces assertions, quelques trente ans après avoir été démontrées scientifiquement fausses et insoutenables, doivent être reconnues purement et simplement comme une fraude intellectuelle.

Les affirmations d’abondance “pair-impair”, impliquant le petit déséquilibre de l’abondance relative de molécules linéaires d’hydrocarbones contenant un nombre impair d’atomes de carbone, comparé à ses homolgues contenant un nombre pair

Ces affirmations concernant le déséquilibre des molécules linéaires contenant des nombres pairs et impairs, respectivement, d’atomes de carbone est un autre type de l’argument “les constituants de pétrole naturel ont ‘les mêmes propriétés’ que les constituants des systèmes biologiques, d’une certaine manière, et donc le pétrole a dû évoluer à partir de matière biologique.” Aucun adolescent intelligent dans un Lycée russe, allemand, hollandais ou suisse, accepterait ce type de raisonnement. Quoi qu’il en soit, ce genre d’arguments et d’affirmations sont régulièrement avancés dans les livres d’étude de langue anglaise se rapportant avec l’étude géologique du pétrole. Ces affirmations sont démontrées ici être sans mérite et scientifiquement infondées.

Le pétrole naturel est un mélange de molécules d’hydrocarbones de plusieurs classes. La classe la plus courante de molécules rencontrées dans le pétrole est celui des alcanes normaux, ou n-alcanes, qui ont la formule chimique CnH2n+2 et une structure en chaîne (comme noté dans le premier article). Par exemple n-octane, C8H18 a la structure montrée sur la figure 1 (NdT: les figures sont dans l’article original en anglais que nous vous invitons à consulter ici: http://www.gasresources.net/DisposalBioClaims.htm ). Pour être plus correct, les atomes de carbone ne s’alignent pas exactement en ligne droite, une image plus réaliste d’un n-octane représentant ses propriétés géométriques, est représentée sur la figure 2, où n-C8H18 est dessiné sur un schéma “bâton et boules”. Quoiqu’il en soit, sur les deux figures, la chaîne d’aspect linéaire de la molécule n-alcane est montrée clairement.

De manière similaire au cyclohexane décrit dans le premier article, l’hydrocarbone n-C8H18 est relié géométriquement à une ou plusieurs molécules biologique par substitution de quelques uns de ses atomes d’hydrogène par des radicaux OH.De manière spécifique, si un des atome d’hydrogène de chaque atome de carbone du c-C8H18 était remplacé par un radical OH, la molécule résiltante serait n-C8H18O8, représentant un hydrate de carbone, comme montré dans la figure 3, un sucre simple lié au fructose (et dont le potentiel chimique est d’environ 2 500 cal moindre que celui du n-octane).

Dans une distribution de molécules d’hydrocarbones linéaires comprises dans le pétrole naturel, l’apparence n-alcanes en chaîne manifeste un léger déséquilibre de profusion qui favorise les molécules ayant un nombre d’atomes de carbone impair, en comparaison d’avec ceux ayant un nombre pair. De manière similaire, une distribution de molécules biologiques linéaires, comme celles en chaîne des hydrates de carbone, mainfeste également un léger déséquilibre des molécules possédant un nombre d’atomes de carbone impair, toujours en comparaison de ceux ayant un nombre pair. De cette modeste et quelque peu obscure similarité émanant du déséquilibre de la profusion impair-pair, des suppositions ont été faites que les hydrocarbones proviennent de matière biologique. Bien sûr, la seconde loi de la thermodynamique prohibe ce fait, ce qui devrait annihiler ces assertions.

Une recherche simple sur des hydrocarbones générés de matière abiotique manifeste également ce déséquilibre impair-pair de la profusion moléculaire pour les molécules linéaires. Les produits de la réaction de Fischer-Tropsch également comme le font à la fois le pétrole naturel aussi bien que les molécules biologiques.

Un exemple spécifique de la génèse inévitable des molécules d’hydrocarbones, qui manifestent les déséquilibres impair-pair des molécules linéaires a été démontré par Zemanian, Streett et Zollweg il y a plus de quinze ans. Zemanian et al. ont démontré la génèse d’hydrocarbones lourds et liquides sous hautes pressions et températures à partir d’une mixture de méthane et de propane. En particulier, Zemanian et al. on mesuré les profusions relatives des molécules de chaînes linéaires d’hydrocarbones. Leurs observations du déséquilbre de la profusion, et du léger excès, des molécules des hydrocarbones linéaires en chaîne avec un nombre d’atomes de carbone pair est documenté ici pages 63-64.18

“Ces résultats sont aussi notables quand on considère le ratio de nombre d’atomes de carbone pair-impair du pétrole. Un des arguments d’une origine biotique du pétrole a été que ces fluides marquent généralement une petite prévalence pour les atomes impairs d’hydrocarbones. Il est aussi connu que les organismes vivants produisent une chaîne comportant de manière primordiale des un nombre d’atomes de carbone impair (des hydrates de carbone). Les processus abiotique ont été présumés produire des hydrocarbones à un nombre d’atomes de carbone pair et impair grosso modo équivalent. Les résultats de notre travail démontrent que cette présomption est fausse. Les chimies abiotique et biotique des hydrocarbones favorisent des réactions impliquant deux carbones au lieu de réaction favorisant un carbone, menant à des réacteurs préférés de molécules à chaîne impaire.”

Il convient ici de noter que l’affirmation du “déséquilibre du nombre pair-impair d’atomes de carbone” comme étant une preuve (sic) d’une origine biologique du pétrole, a été rejettée par des physiciens et des mécaniciens de la statisque compétents, presqu’immédiatement après qu’elle fut introduite. Ce déséquilibre pair-impair est simplement le résultat d’une propriété directionnelle du lien covalent couplée avec la géométrie des molécules linéaires.

Le phénomène de l’activité optique dans le pétrole naturel: preuve d’une génèse abiotique sous haute pression

Peut-être à cause de sa provenance historique dans la fermentation du vin, le phénomène de l’activité optique dans les fluides fut pour quelque temps, au centre de la croyance que cela avait une connexion inrinsèque avec le processus de création biologique. 20,21. Une telle erreur persista jusqu’au moment où une activité optique fut observée dans des matériaux extraits de l’intérieur des météorites. Certains de ces matériaux étaient estampillés comme étant d’origine exclusivement biotique.

De l’intérieur de météorites contenant du carbone ont été extraites des molécules d’acides aminés commun tels l’alanine, l’acide aspartique, l’acide glutamique, la glycine, la leusine, la proline, sérine, théorine ainsi que certaines très inhabituelles comme l’acide alpha-aminoisobutyrique, l’isovaline ou la pseudoleucine.22-24. Il fut un temps où toutes étaient considérées comme étant exclusivment d’origine biotique. L’âge de ces météorites fut déterminé comme értant compris entre 3 et 4,5 milliards d’années et leur origine clairement abiotique. Ainsi ces amino-acids durent être reconnus comme étant des composants à la fois d’une génèse biotique et d’une génèse abiotique. De plus, des solutions de ces molécules d’acides-aminés de ces météorites charbonneuses furent confirmées avir une activité optique. Ainis fut précisément discrédité la notion que le phénomène d’activité optique dans les fluides (particulièrement ceux dans des composés carbonés) puissent avoir une connexion intrinsèque avec de la matière biotique. De manière significante, l’activité optique observée dans les acides-aminés extraites de ces météorites contenant du carbone n’avait pas les caractéristiques de celle communément observée dans celles d’origine biotique, avec un seul enantiomère présent et une profusion déséquilibrée des molécules de chiral, appelée scalémique.

L’activité optique communément observée dans le pétrole naturel a été pendant des années clâmée comme étant la preuve d’une certaine connexion avec des détritus biologiques, malgré que cela eut demandé à la fois une volonté d’ignorer les différences considérables entre l’activité optique observée dans le pétrole naturel et de celle observée dans des produirts d’origine réellement biotique tel le vin, mais aussi une désuétude des diktats des lois de la thermodynamique.

L’activité optique est observée dans des minéraux tel le quartz aussi bien que dans le pétrole et aussi parmi des molécules biologiques. L’activité optique observée dans le pétrole est plus caractéristique de la même observée dans des minéraux abiotiques, telle celle se passant naturellement dans le quartz qui sont des minéraux polycristalins avec une distrubution scalémique de domaines de propriétés rotatifs gauche-droite. Les molécules chirales du pétrole manifestent des distributions scalémiques et manquent de manière significante de distribution homochirale qui caratérise la matière biotique opticalement active. L’activité optique dans le pétrole naturel est caratérisée par soit une rotation droite (positive ou dextro-rotatoire) ou gauche (négative ou levo-rotatoire) du plan de polarisation. Par contraste, dans les matériaux biologiques, une rotation vers la gauche est dominante.

L’observation de l’activité optique dans les hydrocarbones extraits de l’intérieur des météorites contenant du carbone, et de fait typique dans le pétrole naturel, discrédita ces affirmations.2,26 Quoi qu’il en soit, l’explication scientifique du pourquoi les hydrocarbones mainfestent-ils une activité optique, à la fois dans les météorites charbonneux et dans le pétrole brut terrestre demeura non résolue jusqu’à récemment.

Les molécules chirales du pétrole naturel proviennent de trois sources distinctes: contamination par des détritus biologiques dans la strate superficielle d’où le pétrole a été tiré; l’altération et la dégradation du pétrole originel par des microbes qui consomment et métabolisent le pétrole; les molécules chirales hydrocarbonées qui sont intrinsèques au pétrole et générées avec celui-ci. Seul la dernière source mentionnée concerne l’origine du pétrole.

La génèse de la distribution scalémique des molécules chirales du pétrole naturel a récememnt été démontrée comme étant une conséquence directe de la géométrie chirale du système de particules agissant en accord avec les lois classiques de la thermodynamique. La résolution du problème de l’origine des distributions scalémiques des molécules chirales du pétrole naturel a été démontrée comme étant une conséquence inévitable de leur génèse à haute pression. Ainsi, le phénomène d’activité optique dans le pétrole naturel, au contraire de supporter une assertion de connexion biologique, confirme fortement la génèse à haute pression du pétrole naturel et par là-même la théorie russo-ukrainienne de ses origines profondes et abiotiques.

Les ratios d’isotopes de carbone et leur insuffisance comme indicateur d’origine

Les affirmations concernant les ratios d’isotopes de carbone et spécifiquement ce qui a trait à l’identification de l’origine du matériau, particulièrement les hydrocarbones sont abscons et le plus souvent hors de l’expérience des personnes n’ayant pas une connaissance spécifique de la physique des systèmes hydrogène-carbone [H-C]. De plus, les affirmations concernant les ratios d’isotopes de carbone impliquent le plus souvent le méthane, le seul hydrocarbone qui est stable thermodynamiquement au régime de pressions et de températures régnant dans la croûte terrestre, et le seul à se développer spontanément dans ces conditions.

Le noyau de carbone possède deux isotopes stables 12C et 13C. L’isotope de carbone stable le plus abondant est de manière prépondérante l’isotope 12C, qui possède 6 neutrons et six protons; l’isotope 13C possède un neutron supplémentaire. (il y a un autre isotope instable 14C qui possède deux neutrons supplémentaires; 14C résulte de la réaction haute énergie du noyau d’azote, 14N, avec une particule de rayon cosmique à haute énergie. L’isotope 14C n’est pas impliqué dans les affirmations à propos des ratios d’isotopes du carbone). Le ratio d’isotope du carbone désigné comme ∂13C, est simplement le ratio d’abondance des isotope de carbone 13C / 12C, normalisé au standard du carbonate marin nommé Pee Dee Belemnite. Les valeurs mesurées du ∂13C sont exprimées en pourcentage (comparés au standard).

Pendant les années 1950, un nombre croissant de mesures des ratios d’isotope de carbone pour les gaz hydrocarbonés furent effectuées, particulièrement du méthane. Très souvent, des assertions furrent faites que de tels ratios pouvaient determiner de manière indiscutable l’origine des hydrocarbones. La validité de telles affirmations fut testée de manière indépendante par Colombo, Gazzarini et Gonfiantini en Italie et Galimov en Russie. Les deux groupes de chercheurs établirent que les ratios d’isotope de carbone ne pouvaient pas être utilisés de manière fiable pour déterminer l’origine de la composition du carbone testé.

Colombo, Gazzarini et Gonfiantini démontrèrent de manière conclusive par une expérience simple dont les résultats étaient sans ambiguité à savoir que les ratios d’isotope de carbone du méthane changent continuellement au cours de son transport sous-terrain, devenant de plus en plus léger au fur et à mesure de la distance voyagée. Colombo et al. prirent un échantillon de gaz naturel et le passérent dans une colonne de roche écrasée, choisie pour ressembler le plus possible l’environnement terrestre.27 Leurs résultats furent définitifs: plus grande est la distance de roche par laquelle l’échantillon de méthane passe, au plus léger devient son ratio d’isotope carbone. La raison du résultat observé par Colombo et al. est tres simple: il y a une légère préférence pour le plus lourd des isotopes de carbone à réagir chimiquement avec la roche dans laquelle le gaz passe. Ainsi, plus grande est la distance voyagée à travers la roche, au plus léger devient le ratio isotope du carbone, dans la mesure où le plus lourd est enlevé par préférence par une réaction chimique au cours du transport. Ce résultat n’est absolument pas surprenant. Au contraire, ceci est très consistant avec les requis fondamentaux de la physique mécanique quantique et la théorie de la cinétique.

En relation au sujet de l’affirmation qu’un ratio d’isotope de carbone léger puisse être indicatif d’une origine biologique, les résultats démontrés par Colombo et al. ont établi que soutenir une telle affirmation est impossible. Le méthane qui a pu avoir une origine de matériau carboné venant des résidus d’une météorites contenant du carbone dans le manteau terrestre et possédant à l’origine un ratio isotope de carbone plus lourd, pourrait aisément avoir eu son ratio diminué au fil de son voyage de transit vers et dans la croûte terrestre et ce jusqu’à une valeur comparable à celle commune dans les matériaux biologiques.

Galimov démontra que le ratio d’isotope de carbone du méthane peut progressivement devenir plus lourd en étant au repos dans un réservoir de la croûte terrestre, sous l’action de microbes consommateurs de méthane.28 La cité de Moscou entrepose le méthane dans des réservoirs humides dans la grande banlieue de la ville; du gaz naturel est injecté dans les réservoirs tout au long de l’année. Pendant les étés, la quantité de méthane dans les réservoirs augmente à cause d’une moindre consommation (chauffage) et durant les hivers sa quantité diminue considérablement. En calibrant les volumes des réservoirs et la distance des facilités d’injection, la résidence du méthane dans les réservoirs est déterminée. Galimov a établi que plus le méthane reste (stagne) dans les réservoirs, plus lourd devient son ratio isotope de carbone.

La raison de ce résultat est également simple à comprendre: dans le réservoir d’eau vivent des microbes du type commun des métaboliseurs de méthane. Il y a une petite préférence pour les microbes à faire pénétrer les isotopes plus légers dans leurs cellules et à y être métabolisés. Plus le méthane reste longtemps dans le réservoir, et plus d’isotopes plus lourds sont consommés par les microbes, avec les molécules possédant un isotope plus léger étant consommées plus abondamment. Ainsi, plus le méthane reste dans le réservoir et plus lourd devient le ratio isotope de carbone car le plus léger est par préférance consommé par les microbes métaboliseurs de méthane. Ce résultat est parfaitement consistant avec la théorie de la cinétique.

De plus, les ratios isotope de carbone dans les systèmes d’hydrocarbones sont aussi fortement influencés par la température de la réaction. Pour les hydrocarbones produits par le processus de Fischer-Tropsch le ∂13C varie de -65% à 127oC à -20% à 177oC.29,30

Aucun paramètre matériel dont la mesure varie de près de 70% avec une variation de température d’approximativement 10% ne peut être utilisé comme déterminant fiable de quelque propriété de ce matériel.

Le ∂13C ratio isotope de carbone ne peut pas être considéré pour déterminer de manière fiable l’origine d’un échantillon de méthane, ou de quelque autre composé que ce soit.

Conclusion

Les affirmations qui ont été traditionnellement mises en avant pour argumenter d’une connexion entre le pétrole naturel et de la matière biologique ont été soumises à une scrutinité scientifique et ont été prouvées comme étant sans fondement. Les résultats émanant de ces études sont sans surprise réelle compte tenu de la reconnaissance des contraintes de la thermodynamique sur la génèse des hydrocarbones.

Si des hydrocarbones liquides peuvent être créés depuis des détritus biologiques dans le régime thermodynamique de la croûte terrestre, nous pourrions tous nous attendre à aller au lit le soir avec nos cheveux blancs (ou du moins ce qu’il en reste), notre embonpoint et toutes les décrépitudes indésirables de l’âge et de nous réveiller au petit matin les yeux clairs, avec tous nos cheveux revenus, de la couleur de notre jeunesse, une taille fine, un corps flexible et fort et avec notre vigueur sexuelle restaurée. Hélas, cela ne sera pas le cas. Les lois de la thermodynamique sont sans pitié et ne s’accommodent pas de fables folkloriques.

Le pétrole naturel n’a aucune connexion avec la matière biologique.

Néanmoins, la reconnaissance de ce fait laisse les énigmes qui ont éludées la communauté scientifique depuis plus d’un siècle toujours sans réponse: Comment évolue le pétrole naturel ? et d’où provient-il ?

La résolution théorique de ces questions a du attendre le développement des techniques les plus modernes de la mécanique statistique quantique. La démonstration expérimentale de l’équipement requis n’a été possible que récemment. L’article suivant répond substantiellement à ces questions.

1        M. H. Studier, R. Hayatsu and E. Anders, « Organic compounds in carbonaceous chondrites », Science, 1965, 149, 1455-1459.

2        B. Nagy, Carbonaceous Meteorites, Elsevier, Amsterdam, 1975.

3        G. P. Vdovykin, Carbonaceous Matter of Meteorites (Organic Compounds, Diamonds, Graphite), Nauka Press, Moscow, 1976.

4        B. Mason, « The carbonaceous chondrites », Space Science Review, 1963, 1, 621-640.

5        C. A. Ponnamperuma, « The carbonaceous meteorites », in Carbonaceous Meteorites, ed. B. Nagy, Elsevier, Amsterdam, 1975, 747.

6        J. D. Bernal, « Significance of carbonaceous meteorites in theories on the origin of life », Nature, 1961, 190, 129-131.

7        E. Gelphi and J. Oro, « Organic compounds in meteorites – IV.  Gas chromatographic – mass spectrometric studies of isoprenoids and other isomeric alkanes in carbonaceous chordrites », Geochim. Cosmochim. Acta, 1970, 34, 981-994.

8        G. W. Hodgson and B. L. Baker, « Evidence for porphyrins in the Orgueil meteorite », Nature, 1964, 202, 125-131.

9        V. A. Krayushkin, The Abiotic, Mantle Origin of Petroleum, Naukova Dumka, Kiev, 1984.

10      V. B. Porfir’yev, « Inorganic origin of petroleum », American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 1974, 58, 3-33.

11      P. N. Kropotkin, Y. I. Pikovskii, B. M. Valyaev, K. B. Serebrovskaya, A. P. Rudenko, A. L. Lapidus, E. B. Chekaliuk and G. N. Dolenko, Journal of D. I. Mendeleev, All-Union Chem. Soc., Moscow, 1986.

12      M. H. Studier, R. Hayatsu and E. Anders, « Origin of organic matter in the early solar system: I. Hydrocarbons », Geochim. Cosmochim. Acta, 1968, 32, 151-173.

13      G. P. Vdovykin, Meteorites, Nauka, Moscow, 1968.

14      G. W. Hodgson and B. L. Baker, « Porphyrin abiogenesis from pyrole and formaldehyde under simulated geochemical conditions », Nature, 1967, 216, 29-32.

15      F. K. North, Petroleum Geology, Allen & Unwin, Boston, 1985.

16      B. Tissot and D. H. Welte, Petroleum Formation and Occurrence, Springer, Berlin, 1981.

17      R. C. Selley, Elements of Petroleum Geology, W. H. Freeman, New York, 1995.

18      T. S. Zemanian, Chemical Kinetics and Equilibria of Hydrocarbon Mixtures at Advanced Temperatures and Pressures, Cornell, Ithaca, 1985.

19      J. F. Kenney and U. K. Deiters, « The evolution of multicomponent systems at high pressures:  IV. The genesis of optical activity in high-density, abiotic fluids », Phys. Chem. Chem. Phys., 2000, 2, 3163-3174.

20      L. Pasteur, « Sur la dissymétrie moleculaire », C.R. Hebd. Séanc, 1848, 26, 535.

21      L. Pasteur, « Sur la dissymétrie moleculaire », in Leçons de chimie professées en 1860 par M. M. Pasteur, Cahours, Wurtz, Berthelot, Sante-claire Deville, Barral, et Dumas, Paris 1861, Hachette, Paris, 1886.

22      M. H. Engel and B. Nagy, « Distribution and enantiomeric composition of amino acids in the Murchison meteorite », Nature, 1982, 296, 837-840.

23      M. H. Engel, S. A. Macko and J. A. Silfer, « Carbon isotope composition of individual amino acids in the Murchison meteorite », Nature, 1990, 348, 47-49.

24      M. H. Engel and S. A. Macko, « Isotopic evidence for extraterrestrial non-racemic amino acids in the Murchison meteorite », Nature, 1997, 389, 265-268.

25      S. Pizzarello and J. R. Cronin, « Non-racemic amino acids in the Murray and Murchison meteorites », Geochim. Cosmochim. Acta, 2000, 64, 329-338.

26      B. Nagy, « Optical Activity in the Orgueil meteorite », Science, 1965, 150, 1846.

27      U. Colombo, F. Gazzarini and R. Gonfiantini, « Die Variationen in der chemischen und isotopen Zusammensetzung von Erdgas aus Suditalien », Leipzig, 1967, vol. Vortrag ASTI-67.

28      E. M. Galimov, Isotope Zusammensetzung des Kohlenstoffe aus Gassen der Erdrinde, Leipzig, 1967.

29      V. A. Krayushkin, « Origins, patterns, dimensions, and distributions of the world petroleum potential », Georesursy, 2000, 3, 14-18.

30      P. Szatmari, « Petroleum formation by Fischer-Tropsch synthesis in plate tectonics », Bull. A.A.P.G., 1989, 73, 989-996.

Publié dans la revue Energia, 2001, 22/3, p26-34.

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