Gas är oerhört viktigt för Storbritannien. Landet använder mer än 65 miljarder kubikmeter för att värma upp de flesta av sina 25 miljoner hem och generera cirka en fjärdedel av sin el varje år. Trots ansträngningar att gå över till förnybara energikällor som vind och sol, efterfrågan på gas kommer sannolikt att förbli hög under överskådlig framtid.

Fram till 2004 kom all gas som landet behövde från Storbritannien, främst från Nordsjön och Östra Irländska sjön. Sedan dess, produktionen har minskat till en punkt där inhemsk gas endast utgör 45 % av den totala mängden. Underskottet kommer från europeiska pipelines (38 %), särskilt från Norge och Ryssland; och leveranser av flytande naturgas (LNG) (17 %), främst från Qatar.

Detta beroende av utländsk gas är minst sagt osäkert. Vi såg detta i mars 2013, till exempel, när en osäsongsbunden köldknäck nästan lämnade landet brist på förråd. Det avvärjdes av en LNG-leverans som lade till vid Milford Haven i Wales i nöd och näppe.

Så här sent i sin livslängd, Konventionell ny gasprospektering i Nordsjön kommer sannolikt inte att vända denna situation. Det är därför många hävdar att Storbritannien bör överväga alla alternativ, inklusive skiffergas på land. De pekar på dess framgång i USA och det senaste tillkännagivandet att Centrica kommer att avveckla Storbritanniens huvudsakliga gaslagringsplats i södra Nordsjön, vilket gör landet ännu mer beroende av import för att möta efterfrågan.

Under tiden, motståndare väcker förståeliga farhågor om miljöpåverkan av den hydrauliska sprickningen – fracking – som skulle vara involverad och i den industriella skala som krävs. Detta verkar ha fått genklang hos allmänheten, med stöd för fracking som nyligen nått den lägsta någonsin på 17 %. De konservativa inkluderade ett åtagande om skifferproduktion i sitt valmanifest i juni, men bara om "vi upprätthåller allmänhetens förtroende för processen".

Ändå antar båda sidor underförstått att fracking skulle fungera om prospekteringsborrning fortsatte. De ägnar lite uppmärksamhet åt om landets geologi är lämplig för produktion av skifferolja och gas. Innebörden är att eftersom fracking fungerar i USA, det måste också fungera här. Faktiskt, Storbritanniens geologiska historia tyder på att detta förmodligen är fel.

Sweet spots

För en "sweet spot" lämplig för kommersiell fracking, ett antal geologiska kriterier måste uppfyllas. Källbergarten behöver ett relativt högt organiskt innehåll, en bra tjocklek, tillräcklig porositet och rätt mineralogi. Det organiska materialet ska ha grävts ner och värmts på ett sådant sätt att stora mängder gas bildas. Det måste också finnas en relativt enkel geologisk struktur.

USA:s mest framgångsrika skifferområden, som Marcellus, Barnett, Haynesville och Bakken, alla ligger på djup och temperaturer som betyder att de är redo att driva ut sin olja och gas när de bryts. De bassänger där dessa förekommer är i första hand relativt stabila, odeformerade områden bort från kanterna på aktiva tektoniska plattor, som geologer kallar "intrakratoniska" bassänger. De kännetecknas av sammanhängande berglager med endast svaga fall och få sprickor eller större förkastningar. Allt detta underlättar bildbehandling under ytan, gas/oljedetektering och den riktningsborrning som behövs för skifferprospektering.

En översiktlig titt på den geologiska kartan över Storbritannien visar ett helt annat förslag. Hela landmassan har lyfts upp avsevärt av en kedja av geologiska händelser som startade för cirka 55 miljoner år sedan med att en magmaplym steg uppåt under Island. Detta hjälpte till att bryta den tektoniska plattan i två delar, driva Grönland och Nordamerika i en riktning och det östra segmentet som innehåller de brittiska öarna i den andra, bildar Atlanten däremellan.

Skorpan som rörde sig österut knäckte sig mot det stabila tektoniska inre av kontinentala Europa, inte bara lyfta de brittiska öarna utan också luta det så att nordvästra Skottland höjdes mest. Av denna anledning, de äldsta stenarna i Storbritannien finns på platser som Lewis och Harris medan de yngsta förekommer i sydöstra England.

Denna rörelse påverkade djupt många av bassängerna av sedimentära bergarter som utgör de brittiska öarna – inklusive de som anses innehålla stora skifferresurser. Områden som en gång begravdes tillräckligt djupt för att uppleva temperaturer där olja och gas genereras höjdes till nivåer där detta inte längre kunde inträffa – till skillnad från i USA där de relevanta klippformationerna fortfarande är på sitt största begravningsdjup idag.

De brittiska klippformationerna har också deformerats kraftigt av bucklingen för att skapa veck och förkastningar som gör att skifferna förskjuts och delas upp i fack. På samma gång, aktiviteten skapade vägar som har tillåtit en del av oljan och gasen att fly.

Fuktiga squibs?

Ett exempel är Weald Basin i södra England. Det som uppstod som ett stort område för sedimentära avlagringar under kritaperioden för mellan 65 och 145 miljoner år sedan deformerades sedan till en stor antiklinal båge, så att den ursprungliga bassängen nu sitter i sin upphöjda kärna. Kanterna på detta tektoniska veck är särskilt väl definierade eftersom de är markerade av de brant doppande kritryggarna som bildar North Downs och South Downs i sydöstra England.

När det gäller andra brittiska bassänger som sägs rymma stora mängder skiffergas, som de som innehåller Carboniferous Bowland Shale i Lancashire och West Lothian Oil Shale i Skottland, de gick igenom ytterligare en tidigare episod av deformation för cirka 290 miljoner år sedan. Detta har förvärrat deras strukturella komplexitet.

Kortfattat, även där en skifferkälla i Storbritannien kan ha högt organiskt innehåll och tjock och gynnsam mineralogi, den komplexa strukturen i bassängerna kommer att vara skadlig för den slutliga återhämtningen. Ändå är den enda frågan som har ställts hittills hur stor skifferresursen kan vara i Storbritannien. Den inneboende geologiska komplexiteten i de sedimentära bassängerna har inte fullt ut uppskattats eller artikulerats. Som ett resultat, möjligheten har överhypats och reservuppskattningar är fortfarande okända.

Åtminstonde, det finns ett behov av att inkludera denna betydande och grundläggande geologiska osäkerhet i den ekonomiska ekvationen. Det skulle vara extremt oklokt att förlita sig på skiffergas för att rädda Storbritanniens gasbehov bara för att upptäcka att det är 55 miljoner år för sent.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.