本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
本月早些時候,著名的學術期刊《自然》發表了一篇題為“天然氣:水力壓裂法的謬論”的新聞特寫,對美國天然氣供應的長期前景表示懷疑*。 這篇文章引用了德克薩斯大學(UT)一項跨學科研究的最新發現,該研究表明,美國四大主要頁岩地層的未來天然氣產量可能遠低於美國能源資訊署(EIA)和其他機構的估計。《自然》認為德克薩斯大學的發現表明美國能源資訊署和行業預測天然氣產量的方式存在系統性錯誤,並警告稱,美國未來的天然氣供應可能被“大大高估”。
德克薩斯大學的預測與美國能源資訊署及其他機構預測之間存在差異的原因在於計算當前和未來油井生產力的空間解析度。為了估算未來某個地區將生產多少天然氣,研究人員將該地區劃分為更小的地理區塊,然後使用當前天然氣井生產力的資訊來預測未來天然氣井的產量。 傳統上,這些預測是使用來自大型地理區塊的資料進行的。例如,美國能源資訊署沿著縣界劃分頁岩地區。
據《自然》雜誌報道,美國能源資訊署按縣分析的問題在於,頁岩氣礦藏遠非均勻分佈在一個縣的範圍內。相反,每個縣內都有頁岩氣“甜點區”,鑽探公司努力識別並儘快開採。為了將這些甜點區的影響納入其預測,德克薩斯大學的研究人員分析了面積僅為一平方英里的地理區塊的天然氣產量,其解析度比美國能源資訊署使用的解析度精細20倍。 這樣做揭示了頁岩氣甜點區可能會對未來產量估計產生多大的影響:德克薩斯大學的研究人員預測,到2030年,四個最多產的頁岩地層的產量將約為美國能源資訊署估計值的一半。
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自最初發表以來,《自然》雜誌的文章引發了相當多的爭議。迄今為止最引人注目的批評來自美國能源資訊署副署長霍華德·格倫斯佩克,他在週日釋出了對這篇文章的嚴厲駁斥,稱其“曲解了美國能源資訊署與[德克薩斯大學]之間的實際關係”,並且“充滿了不準確和歪曲的報道”。
美國能源資訊署的主要批評是《自然》“有選擇地[收集]資訊和來源,以填充……圍繞……(虛假的)衝突主題構建的戲劇化故事情節。” 雖然《自然》將德克薩斯大學和美國能源資訊署的估計之間的差異定義為“預測之爭”,但美國能源資訊署認為,《自然》自身圖表中顯示的德克薩斯大學、美國能源資訊署和行業預測之間的差異表明,美國能源資訊署和德克薩斯大學只是在不斷發展的尋求儘可能準確地預測美國未來天然氣產量的過程中的兩種聲音。 美國能源資訊署認為,存在差異並不意味著美國能源資訊署和德克薩斯大學之間存在衝突。相反,研究人員之間的分歧是合作科學過程不可或缺的一部分,該過程旨在提高人類的集體知識。
美國能源資訊署的第二個主要批評是《自然》過度誇大了美國天然氣產量可能會比預期更早下降的說法,認為這篇新聞文章和隨附的社論起到了一體化的“新聞社論”的作用,模糊了客觀報道和社論觀點之間的界限。 美國能源資訊署指出,《自然》刊登了德克薩斯大學石油與地球系統工程系主任塔德·帕特澤克的廣泛評論,他是石油峰值研究協會主席,僅撰寫了引用的五篇原始研究論文中的一篇。帕特澤克的引語帶有危言聳聽的語調(“我們正在為一場重大慘敗做準備。”),而德克薩斯大學經濟地質局局長兼研究聯合首席研究員斯科特·廷克的引語則更為謹慎(他稱他的團隊的估計“保守”,並表示實際產量可能最終會更高)。
來自大眾媒體的證據表明,美國能源資訊署的觀點是正確的,即《自然》可能誤解了德克薩斯大學研究的主要結論。例如,一篇《Ars Technica》文章報道了《自然》的故事,使用了標題“美國天然氣產量可能在2020年達到峰值”,儘管事實上德克薩斯大學的分析僅側重於美國四大主要頁岩氣地層的產量,而不是整個美國的產量。 來自這四個地層的產量不能推斷為描述美國天然氣總產量,這可以從美國能源資訊署預測這四個地層的產量將在2020年趨於平穩,但美國總產量將持續上升到2040年的事實中得到證明。《Ars Technica》遠非唯一一家或明或暗地將德克薩斯大學的研究結果擴充套件到涵蓋整個美國的新聞媒體。
在很大程度上,我認為美國能源資訊署對《自然》雜誌的文章和隨附社論的批評是公正的。雖然天然氣產量確實可能比許多人意識到的更快下降,但我們對未來的瞭解遠非確定,《自然》雜誌並未以充分承認和量化圍繞天然氣產量預測的不確定性的方式構建其報道。
但這並不是說《自然》雜誌的文章和社論中沒有真理的成分。德克薩斯大學研究的發現表明,傳統上量化天然氣潛力的方式存在明顯的侷限性。我們應該承認這些侷限性並加以應用,以提高我們對美國天然氣供應以及天然氣應在全球能源轉型中發揮的作用的理解。
美國能源資訊署已要求《自然》雜誌“認識到其報道的缺點,併為其讀者提供更具洞察力和科學性的關於美國天然氣的報道”。看來《自然》雜誌可能在構建“預測之爭”的方式上引發了一場真正的論戰。 我很想看看《自然》雜誌將如何回應美國能源資訊署的譴責。
* 《大眾科學》是自然出版集團的一部分。