Methaangehalte in aardgas neemt toe met de ouderdom

Vrij algemeen wordt aangenomen dat aardgas ontstaat door ontleding van aardolie of resten organisch materiaal (kerogeen) onder invloed van hoge druk en temperatuur. Die situatie doet zich voor wanneer olie of organische resten onder steeds dikker wordende afzettingen worden samengeperst. Maar als men deze processen in het laboratorium probeert na te bootsen, ontstaat een mengsel van lichte koolwaterstoffen met een andere samenstelling dan die van aardgas. Dit heeft sommigen doen suggereren dat er nog andere factoren in het spel moeten zijn, zoals katalyse door overgangsmetalen.

Een andere mogelijkheid is dat het aardgas niet is ontstaan op de plaats waar het wordt gevonden, maar dat de uitgangsprodukten zich door de aardkorst hebben verplaatst en daarbij chemisch zijn veranderd. Deze mogelijkheid is nu bestudeerd door Leigh C. Price, van de Amerikaanse Geologische Dienst, en zijn collega Martin Schoell van Chevron Petroleum Technology. Zij hebben monsters bestudeerd van de rijke aardolie- en aardgasvelden in het Williston-bekken in North Dakota. Van deze grondstoffen is het zeker dat ze zich na hun ontstaan vrijwel niet meer door de bodem hebben verplaatst.

Aardgas dat in de bodem wordt gevonden bestaat gewoonlijk voor 50 tot 100 procent uit methaan. Onder laboratoriumomstandigheden wordt 10 tot 40 procent gevonden als men uitgaat van de ontleding van aardolie en 30 tot 50 procent als men uitgaat van de ontleding van kerogeen. Het methaangehalte van het aardgas in North-Dakota varieert van 30 tot 60 procent, waarbij - zoals verwacht - de oudste gasmonsters in het algemeen het hoogste methaangehalte hebben. De gevonden waarden zijn dus lager dan die van het aardgas dat elders wordt gevonden en komen goed overeen met de waarden die uit laboratoriumexperimenten rollen. (Nature 378, p. 368).

Deze lage waarden wijzen er volgens de onderzoekers op dat het hogere methaangehalte dat elders wordt gevonden voor een groot deel het gevolg zal zijn van een proces van gefractioneerde destillatie in de bodem, nádat de oorspronkelijke koolwaterstoffen uit hun ontstaansgebied zijn verdrongen. Hoe dit proces precies in zijn werk gaat is nog een raadsel, maar de onderzoekers denken dat katalyse door metalen hierbij in ieder geval geen belangrijke rol kan spelen.