EVIDENCE IN SCIENCE - Part 2 by Fredric M. Menger, Emory University, Atlanta, Georgia 30322, USA
The most important question in science is: “What is the evidence?” By evidence is meant an observation showing that something is true or false. Stated in another way, evidence is that which helps prove or disprove an assertion. For example, isolation of HIV viruses from virtually all AIDS patients constitutes evidence for our belief that AIDS is caused by the HIV virus.
In this essay I would like to discuss evidence relating to the origin of petroleum (“oil”). Petroleum is a naturally occurring liquid found beneath the Earth’s surface. It consists of a complex mixture of hydrocarbons that, after processing, are used to fuel the world’s automobiles and generators, heat homes and businesses, and provide the raw materials for the chemical industry. But from where does all this underground petroleum come? Two conflicting explanations have been advanced to answer this question. I will give you the evidence for each explanation, and allow you select which one you prefer.
The popular biogenic theory for the origin of petroleum is described in many current textbooks. The theory proposes that petroleum was formed from vegetation after it became buried and exposed to great heat and pressure. Evidence for this idea derives from the fact that traces of compounds, which are clearly biological in origin, are found in some (but not all) petroleum deposits. The trace compounds include porphyrins such as chlorophyll, the green substance in leaves. Some petroleum samples also exhibit optical activity. Optical activity, as is found for example in sugars and amino acids, is normally associated with living systems.
The abiogenic theory claims that petroleum is not biological in origin. Instead, it is argued, petroleum was trapped deep in the core of the Earth when the planet was forming billions of years ago. Heat and pressure forced the buoyant liquid up toward the Earth’s surface where the oil collected in underground reservoirs. Drilling rigs remove this oil from these reservoirs.
What is the evidence for abiogenic origins of petroleum?
a) First of all, the biological-type compounds found in petroleum are dismissed as mere contaminants entering the petroleum as it traveled upwards toward the Earth’s surface. Consistent with this claim, it is noted that petroleum from “deep” wells lacks traces of biological compounds and optical activity. Proponents of the biogenic concept believe that the deep oil has had its biological residues destroyed by severe heat and pressure.
b) Petroleum is often found in sedimentary rock devoid of fossils. One might have expected fossils if the oil had in fact formed in an environment rich in plants. Biogenic advocates argue that oil is actually formed from algae and bacteria. These would not have survived the “cooking” under high heat and pressure created after the sedimentary deposits had been laid down.
c) Chemists have never made anything resembling natural petroleum mixtures by subjecting plant material to high heat and pressure in the laboratory. The counter-argument is that the inability to duplicate petroleum is related to the impossibility of chemists to carry out experiments over extremely long time periods.
d) A 2700 km strip of Middle East petroleum, from Turkey to the Persian Gulf, all has a similar “chemical signature” despite coming from rocks of different ages and from areas with differing climate and vegetation. This observation is best understood by a single common petroleum source deep beneath the Earth’s surface.
e) Petroleum is not confined to sedimentary rock corresponding to the era of abundant vegetation, e.g. the Carboniferous Period about 300 million years ago. In fact, petroleum is found at many depths and even in metamorphic rock.
f) It has been observed that some oil wells spontaneously refill from below as the oil is pumped out. The abiogenic theory, postulating deep sources of hydrocarbon, accounts for this effect.
The preceding evidence for non-biological petroleum deep within the Earth does not tell us from where the oil came. It has been proposed that carbonaceous chondrites (meteorites with a relatively high carbon content) were important when the Earth first formed. It is interesting in this regard that carbonaceous chondrites release hydrocarbon fluids when heated under pressure. Could hydrocarbon have, similarly, been released from the chondrites deep inside the Earth, later making their way upward and into shallow sedimentary rock?
Most people now accept the biogenic theory. Which theory do you prefer?
Historical note: The abiogenic theory was first advanced by the Russian school (people such as Mendeleev, Valyaev, and Kropotkin). Thomas Gold became a major proponent of the theory in United States.
In this essay I would like to discuss evidence relating to the origin of petroleum (“oil”). Petroleum is a naturally occurring liquid found beneath the Earth’s surface. It consists of a complex mixture of hydrocarbons that, after processing, are used to fuel the world’s automobiles and generators, heat homes and businesses, and provide the raw materials for the chemical industry. But from where does all this underground petroleum come? Two conflicting explanations have been advanced to answer this question. I will give you the evidence for each explanation, and allow you select which one you prefer.
The popular biogenic theory for the origin of petroleum is described in many current textbooks. The theory proposes that petroleum was formed from vegetation after it became buried and exposed to great heat and pressure. Evidence for this idea derives from the fact that traces of compounds, which are clearly biological in origin, are found in some (but not all) petroleum deposits. The trace compounds include porphyrins such as chlorophyll, the green substance in leaves. Some petroleum samples also exhibit optical activity. Optical activity, as is found for example in sugars and amino acids, is normally associated with living systems.
The abiogenic theory claims that petroleum is not biological in origin. Instead, it is argued, petroleum was trapped deep in the core of the Earth when the planet was forming billions of years ago. Heat and pressure forced the buoyant liquid up toward the Earth’s surface where the oil collected in underground reservoirs. Drilling rigs remove this oil from these reservoirs.
What is the evidence for abiogenic origins of petroleum?
a) First of all, the biological-type compounds found in petroleum are dismissed as mere contaminants entering the petroleum as it traveled upwards toward the Earth’s surface. Consistent with this claim, it is noted that petroleum from “deep” wells lacks traces of biological compounds and optical activity. Proponents of the biogenic concept believe that the deep oil has had its biological residues destroyed by severe heat and pressure.
b) Petroleum is often found in sedimentary rock devoid of fossils. One might have expected fossils if the oil had in fact formed in an environment rich in plants. Biogenic advocates argue that oil is actually formed from algae and bacteria. These would not have survived the “cooking” under high heat and pressure created after the sedimentary deposits had been laid down.
c) Chemists have never made anything resembling natural petroleum mixtures by subjecting plant material to high heat and pressure in the laboratory. The counter-argument is that the inability to duplicate petroleum is related to the impossibility of chemists to carry out experiments over extremely long time periods.
d) A 2700 km strip of Middle East petroleum, from Turkey to the Persian Gulf, all has a similar “chemical signature” despite coming from rocks of different ages and from areas with differing climate and vegetation. This observation is best understood by a single common petroleum source deep beneath the Earth’s surface.
e) Petroleum is not confined to sedimentary rock corresponding to the era of abundant vegetation, e.g. the Carboniferous Period about 300 million years ago. In fact, petroleum is found at many depths and even in metamorphic rock.
f) It has been observed that some oil wells spontaneously refill from below as the oil is pumped out. The abiogenic theory, postulating deep sources of hydrocarbon, accounts for this effect.
The preceding evidence for non-biological petroleum deep within the Earth does not tell us from where the oil came. It has been proposed that carbonaceous chondrites (meteorites with a relatively high carbon content) were important when the Earth first formed. It is interesting in this regard that carbonaceous chondrites release hydrocarbon fluids when heated under pressure. Could hydrocarbon have, similarly, been released from the chondrites deep inside the Earth, later making their way upward and into shallow sedimentary rock?
Most people now accept the biogenic theory. Which theory do you prefer?
Historical note: The abiogenic theory was first advanced by the Russian school (people such as Mendeleev, Valyaev, and Kropotkin). Thomas Gold became a major proponent of the theory in United States.
LA EVIDENCIA EN LA CIENCIA por Fredric M. Menger, Universidad de Emory, Atlanta, Georgia 30322, EE.UU.
Traducción de Natanael F. França Rocha
La pregunta más importante de la ciencia es: “¿Cuál es la evidencia?” Por evidencia se quiere decir una observación que muestra que algo es verdadero o falso. Dicho de otra manera, la evidencia es lo que ayuda a probar o a refutar una afirmación. Por ejemplo, el aislamiento del virus del VIH de prácticamente todos los pacientes con SIDA constituye una evidencia, para nuestra creencia, de que el SIDA es causado por el virus del VIH.
En este ensayo me gustaría hablar de las evidencias relacionadas con el origen del petróleo. El petróleo es un líquido natural que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra. Está compuesto por una mezcla compleja de hidrocarburos que, después de procesados, son utilizados como combustibles para automóviles y generadores en todo el mundo, para calentar hogares y empresas, y para proporcionar la materia prima para la industria química. Pero ¿de dónde viene todo este petróleo subterráneo? Dos explicaciones contradictorias han sido propuestas para responder a esta pregunta. Daré las evidencias para cada explicación, y usted podrá seleccionar la que prefiera.
La popular teoría biogénica para el origen del petróleo se describe en muchos libros de texto actuales. La teoría propone que el petróleo se forma a partir de la vegetación después de que ésta quedó enterrada y expuesta a grandes temperaturas y presiones. La evidencia de esta idea se deriva del hecho de que trazas de compuestos, que son claramente de origen biológico, se encuentran en algunos (pero no en todos) los depósitos de petróleo. Estos compuestos incluyen porfirinas, tales como la clorofila – la sustancia verde en las hojas. Algunas muestras de petróleo también presentan actividad óptica. La actividad óptica, que tienen compuestos como por ejemplo en azúcares y aminoácidos, normalmente se asocia con sistemas vivos.
La teoría abiogénica afirma que el petróleo no es de origen biológico. En vez de eso, argumenta que el petróleo se encontraba atrapado profundamente en el núcleo de la Tierra cuando el planeta se estaba formando hace miles de millones de años. El calor y la presión forzaron el líquido a salir hacia la superficie de la Tierra, donde el petróleo se concentró en depósitos subterráneos. Las plataformas de perforación retiran el petróleo de estos depósitos.
¿Cuál es la evidencia de los orígenes abiogénicos del petróleo?
a) En primer lugar, los compuestos de tipo biológico que se encuentran en el petróleo son descartados como meros contaminantes que entran en el petróleo en su salida hacia la superficie de la Tierra. De acuerdo con esta afirmación, se observa que el petróleo de los pozos “profundos” carece de trazas de compuestos biológicos y de actividad óptica. Los defensores del concepto biogénico creen que el petróleo profundo tuvo estos residuos biológicos pero fueron destruidos por el calor y la presión severos.
b) El petróleo frecuentemente se encuentra en rocas sedimentarias carentes de fósiles. Se esperaría encontrar fósiles si el petróleo se hubiese de hecho formado en un ambiente rico en plantas. Defensores de la biogenia argumentan que el petróleo se forma en realidad a partir de algas y bacterias. Estas no habrían sobrevivido a la “cocción” a altas temperaturas y presión creadas después de que los depósitos sedimentarios estaban asentados.
c) Los químicos nunca han hecho nada parecido a las mezclas de petróleo naturales sometiendo el material vegetal a calor y presión intensos en el laboratorio. El argumento en contra es que la incapacidad de duplicar el petróleo está relacionada con la imposibilidad de que los químicos lleven a cabo experimentos durante períodos de tiempo muy largos.
d) Una franja de petróleo del Oriente Medio con 2.700 kilómetros, desde Turquía hasta el Golfo Pérsico, tiene integralmente una “firma química” similar, a pesar de que viene de rocas de diferentes edades y de zonas con diferente clima y vegetación. Esta observación se entiende mejor por una sola fuente común de petróleo muy por debajo de la superficie de la Tierra.
e) El petróleo no se limita a las rocas sedimentarias correspondientes a la época de abundante vegetación, por ejemplo, el Período Carbonífero hace unos 300 millones de años. De hecho, el petróleo se encuentra en muchas profundidades, incluso en rocas metamórficas.
f) Se ha observado que algunos pozos de petróleo se rellenan espontáneamente desde abajo mientras el petróleo es bombeado hacia fuera. La teoría abiogénica, postulando fuentes profundas de hidrocarburos, explica este efecto.
La evidencia anterior de la existencia de petróleo no biológico en las profundidades de la Tierra no dice de dónde vino el petróleo. Se ha propuesto que las condritas carbonáceas (meteoritos con un contenido relativamente alto de carbono) fueron importantes cuando la Tierra se formó. Es interesante a este respecto que condritas carbonáceas liberan fluidos de hidrocarburos cuando se calientan bajo presión. ¿Podría el hidrocarburo igualmente haberse liberado desde las condritas en lo profundo de la Tierra, y después hacer su camino hacia la superficie entre las rocas sedimentarias poco profundas?
La mayoría de la gente ahora acepta la teoría biogénica. ¿Qué teoría te gusta más?
Nota histórica:: La teoría abiogénica fue presentada primero por la Escuela Rusa (personas como Mendeleev, Valyaev y Kropotkin). Thomas Gold se convirtió en un importante defensor de esta teoría en los Estados Unidos.
En este ensayo me gustaría hablar de las evidencias relacionadas con el origen del petróleo. El petróleo es un líquido natural que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra. Está compuesto por una mezcla compleja de hidrocarburos que, después de procesados, son utilizados como combustibles para automóviles y generadores en todo el mundo, para calentar hogares y empresas, y para proporcionar la materia prima para la industria química. Pero ¿de dónde viene todo este petróleo subterráneo? Dos explicaciones contradictorias han sido propuestas para responder a esta pregunta. Daré las evidencias para cada explicación, y usted podrá seleccionar la que prefiera.
La popular teoría biogénica para el origen del petróleo se describe en muchos libros de texto actuales. La teoría propone que el petróleo se forma a partir de la vegetación después de que ésta quedó enterrada y expuesta a grandes temperaturas y presiones. La evidencia de esta idea se deriva del hecho de que trazas de compuestos, que son claramente de origen biológico, se encuentran en algunos (pero no en todos) los depósitos de petróleo. Estos compuestos incluyen porfirinas, tales como la clorofila – la sustancia verde en las hojas. Algunas muestras de petróleo también presentan actividad óptica. La actividad óptica, que tienen compuestos como por ejemplo en azúcares y aminoácidos, normalmente se asocia con sistemas vivos.
La teoría abiogénica afirma que el petróleo no es de origen biológico. En vez de eso, argumenta que el petróleo se encontraba atrapado profundamente en el núcleo de la Tierra cuando el planeta se estaba formando hace miles de millones de años. El calor y la presión forzaron el líquido a salir hacia la superficie de la Tierra, donde el petróleo se concentró en depósitos subterráneos. Las plataformas de perforación retiran el petróleo de estos depósitos.
¿Cuál es la evidencia de los orígenes abiogénicos del petróleo?
a) En primer lugar, los compuestos de tipo biológico que se encuentran en el petróleo son descartados como meros contaminantes que entran en el petróleo en su salida hacia la superficie de la Tierra. De acuerdo con esta afirmación, se observa que el petróleo de los pozos “profundos” carece de trazas de compuestos biológicos y de actividad óptica. Los defensores del concepto biogénico creen que el petróleo profundo tuvo estos residuos biológicos pero fueron destruidos por el calor y la presión severos.
b) El petróleo frecuentemente se encuentra en rocas sedimentarias carentes de fósiles. Se esperaría encontrar fósiles si el petróleo se hubiese de hecho formado en un ambiente rico en plantas. Defensores de la biogenia argumentan que el petróleo se forma en realidad a partir de algas y bacterias. Estas no habrían sobrevivido a la “cocción” a altas temperaturas y presión creadas después de que los depósitos sedimentarios estaban asentados.
c) Los químicos nunca han hecho nada parecido a las mezclas de petróleo naturales sometiendo el material vegetal a calor y presión intensos en el laboratorio. El argumento en contra es que la incapacidad de duplicar el petróleo está relacionada con la imposibilidad de que los químicos lleven a cabo experimentos durante períodos de tiempo muy largos.
d) Una franja de petróleo del Oriente Medio con 2.700 kilómetros, desde Turquía hasta el Golfo Pérsico, tiene integralmente una “firma química” similar, a pesar de que viene de rocas de diferentes edades y de zonas con diferente clima y vegetación. Esta observación se entiende mejor por una sola fuente común de petróleo muy por debajo de la superficie de la Tierra.
e) El petróleo no se limita a las rocas sedimentarias correspondientes a la época de abundante vegetación, por ejemplo, el Período Carbonífero hace unos 300 millones de años. De hecho, el petróleo se encuentra en muchas profundidades, incluso en rocas metamórficas.
f) Se ha observado que algunos pozos de petróleo se rellenan espontáneamente desde abajo mientras el petróleo es bombeado hacia fuera. La teoría abiogénica, postulando fuentes profundas de hidrocarburos, explica este efecto.
La evidencia anterior de la existencia de petróleo no biológico en las profundidades de la Tierra no dice de dónde vino el petróleo. Se ha propuesto que las condritas carbonáceas (meteoritos con un contenido relativamente alto de carbono) fueron importantes cuando la Tierra se formó. Es interesante a este respecto que condritas carbonáceas liberan fluidos de hidrocarburos cuando se calientan bajo presión. ¿Podría el hidrocarburo igualmente haberse liberado desde las condritas en lo profundo de la Tierra, y después hacer su camino hacia la superficie entre las rocas sedimentarias poco profundas?
La mayoría de la gente ahora acepta la teoría biogénica. ¿Qué teoría te gusta más?
Nota histórica:: La teoría abiogénica fue presentada primero por la Escuela Rusa (personas como Mendeleev, Valyaev y Kropotkin). Thomas Gold se convirtió en un importante defensor de esta teoría en los Estados Unidos.
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