本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
本月早些时候,著名的学术期刊《自然》发表了一篇题为“天然气:水力压裂法的谬论”的新闻特写,对美国天然气供应的长期前景表示怀疑*。 这篇文章引用了德克萨斯大学(UT)一项跨学科研究的最新发现,该研究表明,美国四大主要页岩地层的未来天然气产量可能远低于美国能源信息署(EIA)和其他机构的估计。《自然》认为德克萨斯大学的发现表明美国能源信息署和行业预测天然气产量的方式存在系统性错误,并警告称,美国未来的天然气供应可能被“大大高估”。
德克萨斯大学的预测与美国能源信息署及其他机构预测之间存在差异的原因在于计算当前和未来油井生产力的空间分辨率。为了估算未来某个地区将生产多少天然气,研究人员将该地区划分为更小的地理区块,然后使用当前天然气井生产力的信息来预测未来天然气井的产量。 传统上,这些预测是使用来自大型地理区块的数据进行的。例如,美国能源信息署沿着县界划分页岩地区。
据《自然》杂志报道,美国能源信息署按县分析的问题在于,页岩气矿藏远非均匀分布在一个县的范围内。相反,每个县内都有页岩气“甜点区”,钻探公司努力识别并尽快开采。为了将这些甜点区的影响纳入其预测,德克萨斯大学的研究人员分析了面积仅为一平方英里的地理区块的天然气产量,其分辨率比美国能源信息署使用的分辨率精细20倍。 这样做揭示了页岩气甜点区可能会对未来产量估计产生多大的影响:德克萨斯大学的研究人员预测,到2030年,四个最多产的页岩地层的产量将约为美国能源信息署估计值的一半。
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自最初发表以来,《自然》杂志的文章引发了相当多的争议。迄今为止最引人注目的批评来自美国能源信息署副署长霍华德·格伦斯佩克,他在周日发布了对这篇文章的严厉驳斥,称其“曲解了美国能源信息署与[德克萨斯大学]之间的实际关系”,并且“充满了不准确和歪曲的报道”。
美国能源信息署的主要批评是《自然》“有选择地[收集]信息和来源,以填充……围绕……(虚假的)冲突主题构建的戏剧化故事情节。” 虽然《自然》将德克萨斯大学和美国能源信息署的估计之间的差异定义为“预测之争”,但美国能源信息署认为,《自然》自身图表中显示的德克萨斯大学、美国能源信息署和行业预测之间的差异表明,美国能源信息署和德克萨斯大学只是在不断发展的寻求尽可能准确地预测美国未来天然气产量的过程中的两种声音。 美国能源信息署认为,存在差异并不意味着美国能源信息署和德克萨斯大学之间存在冲突。相反,研究人员之间的分歧是合作科学过程不可或缺的一部分,该过程旨在提高人类的集体知识。
美国能源信息署的第二个主要批评是《自然》过度夸大了美国天然气产量可能会比预期更早下降的说法,认为这篇新闻文章和随附的社论起到了一体化的“新闻社论”的作用,模糊了客观报道和社论观点之间的界限。 美国能源信息署指出,《自然》刊登了德克萨斯大学石油与地球系统工程系主任塔德·帕特泽克的广泛评论,他是石油峰值研究协会主席,仅撰写了引用的五篇原始研究论文中的一篇。帕特泽克的引语带有危言耸听的语调(“我们正在为一场重大惨败做准备。”),而德克萨斯大学经济地质局局长兼研究联合首席研究员斯科特·廷克的引语则更为谨慎(他称他的团队的估计“保守”,并表示实际产量可能最终会更高)。
来自大众媒体的证据表明,美国能源信息署的观点是正确的,即《自然》可能误解了德克萨斯大学研究的主要结论。例如,一篇《Ars Technica》文章报道了《自然》的故事,使用了标题“美国天然气产量可能在2020年达到峰值”,尽管事实上德克萨斯大学的分析仅侧重于美国四大主要页岩气地层的产量,而不是整个美国的产量。 来自这四个地层的产量不能推断为描述美国天然气总产量,这可以从美国能源信息署预测这四个地层的产量将在2020年趋于平稳,但美国总产量将持续上升到2040年的事实中得到证明。《Ars Technica》远非唯一一家或明或暗地将德克萨斯大学的研究结果扩展到涵盖整个美国的新闻媒体。
在很大程度上,我认为美国能源信息署对《自然》杂志的文章和随附社论的批评是公正的。虽然天然气产量确实可能比许多人意识到的更快下降,但我们对未来的了解远非确定,《自然》杂志并未以充分承认和量化围绕天然气产量预测的不确定性的方式构建其报道。
但这并不是说《自然》杂志的文章和社论中没有真理的成分。德克萨斯大学研究的发现表明,传统上量化天然气潜力的方式存在明显的局限性。我们应该承认这些局限性并加以应用,以提高我们对美国天然气供应以及天然气应在全球能源转型中发挥的作用的理解。
美国能源信息署已要求《自然》杂志“认识到其报道的缺点,并为其读者提供更具洞察力和科学性的关于美国天然气的报道”。看来《自然》杂志可能在构建“预测之争”的方式上引发了一场真正的论战。 我很想看看《自然》杂志将如何回应美国能源信息署的谴责。
* 《大众科学》是自然出版集团的一部分。