Rusové chtějí znovu budovat superhluboké vrty. Hledají nekonečný zdroj ropy

Jen kousek od místa, kde se kdysi sovětští geologové provrtali do hloubky přes 12 kilometrů a vytvořili tak dodnes „nejhlubší díru“, jakou kdy člověk udělal, se chystá nový pokus o průzkum kůry naší planety. Geologové z Petrohradské hornické univerzity mají během léta v ruské arktické republice Komi začít provádět vrty až do hloubek kolem osmi kilometrů.

Projekt má několik cílů. Má jít o zkoušku nové vrtné technologie a zařízení vyrobeného v Rusku i průzkum vedoucí k lepšímu poznání nerostných zásob v oblasti. Hluboký vrt má podle některých zastánců prokázat domněnku, která je ve světové geologii považována za okrajovou, v Rusku má ovšem tradičně silnou pozici – totiž teorii, že ropná ložiska mohou vznikat čistě geologickými pochody, i bez přítomnosti dinosauřích koprolitů, přesliček či jakéhokoliv jiného pozůstatku pozemského života. Ropa by tedy mohla být obnovitelný, nevyčerpatelný zdroj.

V ruských podmínkách tak má plán i značný politický náboj. Úspěch vrtu by údajně byl „noční můrou zastánců globálního přechodu od fosilních paliv“, napsal v loňském komentáři pro státní agenturu RIA Novosti Vladimir Litviněnko, rektor zmíněné petrohradské univerzity a blízký spolupracovník Vladimira Putina. V Petrohradu čtyřikrát vedl Putinovy prezidentské kampaně a podle dostupných informací mu radil i s disertační prací z ekonomie. Také bývá pravidelně řazen mezi nejbohatší univerzitní hodnostáře v zemi.

Stojí za připomenutí, jak málo toho o zemské kůře víme. Sondy posíláme miliardy kilometrů daleko vesmírem, ale směrem dolů, do nitra vlastní planety, jsme se dostali sotva 12 kilometrů. Kolský vrt, který drží rekord dodnes, skončil v hloubce 12 262 metrů, což jsou zhruba dvě desetiny procenta cesty ke středu Země. Nejhlubší doly mají okolo čtyř kilometrů. Zemský plášť, který tvoří většinu objemu planety, jsme nikdy přímo nezkoumali.

Nitro Země tak zkoumáme hlavně nepřímo. Jeho podobu odhadujeme z toho, jak se v něm lámou a zpomalují seismické vlny po zemětřeseních, podobně jako lékař skládá obraz těla z ultrazvuku. Že je tahle mapa velmi přibližná, ukázala i samotná Kola: Vrt nezastavila technika, ale teplota, která se v hloubce vyšplhala ke 180 stupňům Celsia, skoro dvojnásobku toho, co geologové čekali.

Přejděme ale k pozadí aktuálního ruského pokusu. Představu, že ropa má anorganický původ, kdysi zpopularizoval Dmitrij Mendělejev, autor známé periodické tabulky prvků. Ruský chemik soudil, že uhlovodíky prosakující ze zemského pláště mohou nakonec vytvořit ložiska ropy. Myšlenka měla laboratorní kořeny: Francouzský chemik Marcellin Berthelot a sám Mendělejev v 19. století nezávisle na sobě ukázali, že jednoduché uhlovodíky mohou vzniknout reakcí vody na karbidy kovů, tedy zcela bez života.

Vědecky postavenou teorii z toho ale až po druhé světové válce udělal geolog Nikolaj Kudrjavcev, kterého zastánci dodnes pokládají za otce moderní tzv. abiotické teorie. V roce 1951 ji zformuloval a doplnil pravidlem, podle nějž se v každé ropné oblasti uhlovodíky objevují hned v několika geologických patrech nad sebou. To má svědčit o tom, že ropa proudí z hloubky a nevzniká tedy na místě ze zbytků dinosaurů, přesliček a dalších usazenin.

Kolem Kudrjavceva vyrostla celá rusko-ukrajinská škola hlubinného původu ropy, na Západě ovšem zůstala téměř bez vlivu, protože publikovala hlavně v ruštině. Sovětští geologové se myšlenky drželi o to pevněji, že je vláda tlačila k hledání nových domácích ložisek, kterých tehdy SSSR mnoho neměl (alespoň objevených, ve skutečnosti jich měl více než dost).

Na Západě prosazoval hypotézu anorganické ropy Thomas Gold, astrofyzik z Cornellovy univerzity. Patřil k vědcům, kteří se nebáli velkých a nepohodlných domněnek: Před přistáním Apolla na Měsíci tvrdil, že povrch pokrývá vrstva prachu tak měkká, že se do ní přistávací modul zaboří. Nicméně řada jeho nápadů (třeba to, že pulzary jsou rychle rotující neutronové hvězdy) se potvrdila.

Tato odvaha je příznačná i pro jeho teorii o vzniku ropy, kterou představil v knize Hluboká horká biosféra z roku 1999 (knihu u nás recenzovali Václav Cílek a Anton Markoš ve volně dostupném článku pro Vesmír). Dílo stojí na dvou myšlenkách. Podle té první je většina uhlovodíků na Zemi anorganického původu a pochází z kosmické hmoty, ze které planeta vznikla; metan podle Golda stoupá z hloubek kolem 100 až 300 kilometrů a cestou vzhůru se mění na složitější uhlovodíky.

Druhá myšlenka je odvážnější: V puklinách a pórech hornin až několik kilometrů pod povrchem žije rozsáhlé společenství mikrobů, které se tímto vzestupným metanem živí.

Obě poloviny se navzájem potřebují, byť jinak, než by se na první pohled zdálo. Samotné uhlovodíky vznikají u Golda chemicky, bez přispění života. Biosféra mu ale řeší nejtěžší problém celé teorie. Ropa, kterou dnes těžíme a zkoumáme, v sobě totiž nese zřetelné biologické stopy. Pro většinu geologů je to důkazem, že ropa pochází z dávných organismů. Gold tvrzení obrací. Ropa je podle něj v jádru geologický materiál, kterému biologický nádech dodaly až mikroby žijící v hlubinách (které tam skutečně dnes objevujeme).

První domněnku – že ropa vzniká hluboko a sama se průběžně doplňuje – dnešní věda nepřijala. Existence rozsáhlé podpovrchové biosféry se ovšem postupně potvrdila. Mikrobi skutečně žijí v horninách kilometry hluboko a podle odhadu konsorcia Deep Carbon Observatory z roku 2018 váží uhlík v nich uložený 15 až 23 miliard tun.

Gold šel ještě dál a soudil, že podobných hlubokých teplých biosfér může být ve Sluneční soustavě víc – třeba pod ledem Jupiterova měsíce Europa nebo pod povrchem Marsu. I díky němu tak dnes život hledáme i tam, kde slunce nesvítí a kde by chemická energie pocházela z reakcí vody s horninou; tytéž reakce umějí vyrobit i metan, který Gold pokládal za palivo svých „hlubokých biosfér“.

Na Marsu sondy občas naměří stopy metanu, i když se odborníci přou o jeho původ i množství. V gejzírech Saturnova měsíce Enceladus zase sonda Cassini zachytila vodík, který by mohl existenci takové biosféry alespoň teoreticky umožňovat. Nic z toho samo o sobě nedokazuje existenci mimozemského života. Goldova představa podzemních oáz nebyla bláznivá, jen předběhla dobu.

Mimochodem, svou teorii se Gold pokusil i prakticky doložit. V polovině 80. let přesvědčil švédský stát k vrtu v žulovém masivu v kráteru Siljan, který před zhruba 360 miliony let vyhloubil dopad meteoritu. Aby pro myšlenku získal peníze, natočil tehdy, jak na žule přikryl obyčejnou louži igelitovou fólií, propíchl ji a nad dírkou škrtl sirkou – unikající metan vzplál až půlmetrovým plamenem.

Skutečnost tak oslnivá nebyla. Projekt Gravberg-1 spolkl desítky milionů dolarů a dosáhl hloubky kolem sedmi kilometrů, komerčně využitelné ložisko ale nepřinesl. Vytáhl několik desítek litrů černého olejovitého kalu, část odborníků však namítla, že nejde o hlubinnou ropu, nýbrž o znečištění vrtným mazivem.

Jasných důkazů pro domněnku je obecně velmi málo (a i proto je „okrajová“). Nikdy se nenašlo komerčně zajímavé ložisko, jehož vznik by nešlo vysvětlit klasicky, tedy biologickou cestou, jak shrnuje studie v časopise Marine and Petroleum Geology.

Jak by to chtěl změnit a doložit tým z Petrohradské hornické univerzity vedený Litviněnkem, není zcela jasné. Podrobností o projektu je málo, včetně toho, jaký důkaz anorganické ropy vlastně badatelé čekají.

Ruský projekt navíc míří mnohem hlouběji, než kam sahá běžná těžba. Konvenční ropu čerpáme z hloubek jednoho až tří kilometrů, vrty v Komi mají jít k osmi. Každý kilometr dolů přitom vrtání prudce zdražuje a zpomaluje. I kdyby se tedy v hloubce ropa rodila, byla by to drahá a špatně dostupná surovina.

Ve vystoupení na konferenci v roce 2023 Litviněnko poukázal na jiný superhluboký vrt čínského státního petrochemického giganta Sinopec, který měl údajně ukázat ropu prosakující z velkých hloubek a doplňující tradiční ložiska.

Studie o vědeckém významu tohoto projektu, vydaná loni v časopise Petroleum Exploration and Development, se ovšem o anorganickém vzniku ropy vůbec nezmiňuje. Nálezy rámuje docela klasicky, mluví o funkčních zdrojových horninách a běžné ropě. Pole Šun-pej, k němuž projekt míří, je tak spíš dokladem vrtného umu (49 tamních vrtů sahá hlouběji než osm kilometrů) než důkazem ropy z nitra Země.

Jádro teorie nelze jednoduše označit za nesmysl. Že některé uhlovodíky, především metan, vznikají i bez života, je doložené – rodí se při reakci vody s horninami zemského pláště, na podmořských vývěrech i hluboko v kůře. Od metanu je ale k bohatým ložiskům kapalné ropy dost daleko a vysvětlení přeměnou původní biologické hmoty v hloubkách v mnoha ohledech „sedí“ lépe. Což ovšem není důkaz, že takové procesy spontánního vzniku vůbec neprobíhají – je možné, že ropa vzniká třeba oběma způsoby.

Klíčová je ovšem rychlost, nikoliv způsob vzniku. O „obnovitelném a nekonečném“ zdroji ropy bychom mohli mluvit pouze v případě, že by vznikala stejně rychle, jako ji těžíme. A to se ve velkém měřítku na vrtech neděje. Dokud čerpáme uhlovodíky rychleji, než nové vznikají, zůstává ropa neobnovitelným zdrojem. I kdyby uhlovodíky v hloubce skutečně vznikaly, nejspíše se to bude dít v měřítkách geologického času, kdežto my je pumpujeme v tempu lidském.

I tak je pochopitelné, proč v Rusku, které patří k největším producentům ropy na světě a zakládá na nich svůj ekonomický i politický systém, má myšlenka mnohem dominantnější než kdekoliv jinde na světě.

Na papíře ruská vláda přijímá klimatické zprávy OSN i vlastní národní analýzy, které rizika oteplování pro Rusko popisují. Litviněnko ale podobně jako sám Putin opakovaně zpochybnil podíl fosilních paliv na změně klimatu i potřebu přechodu k obnovitelným zdrojům. Vidina nekonečné ropy navíc může utišit obavy v Komi, jednom z klíčových ropných regionů země, kde zásoby docházejí.

Nerozřešená vědecká otázka původu ropy se tak v Rusku někdy rámuje jako spor dvou ideologických systémů. Litviněnko v již zmíněném komentáři napsal, že západní experti hypotézu o abiotickém vzniku ropy neprávem přehlížejí a poněkud odvážně přirovnal její osud k pronásledování genetiky svého času v Sovětském svazu. Přirovnání kulhá na obě nohy – genetiku tehdy stát ideologicky zakázal jako buržoazní pavědu, kdežto o myšlenku abiotické ropy prostě není velký zájem – ale v ruském kontextu se nabízí zcela pochopitelně.

Celý projekt je také dobrým připomenutím toho, jak málo vlastně víme o surovinách, na kterých vznikla velká část moderní civilizace. Mechanismus, jímž ropa vzniká z dávného života, geologové popsali poměrně dobře. Ale kolik jí v zemi celkem je, jakým dílem do množství zásob promlouvá neživá chemie a co všechno se odehrává pár kilometrů pod našima nohama, zůstává z velké části otázkou.

V tomto ohledu ze své planety známe opravdu jen její slupku. Jak říkal v mnoha ohledech originální Thomas Gold, jsme „povrchoví šovinisté“.

V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.