İng. Oil
Petrol; deniz, göl ve okyanus gibi havzalarda yaşayan sucul bitki ve hayvansal organizma kalıntılarının; gömülmeyle birlikte ortaya çıkan basınç ve sıcaklık etkisi altında milyonlarca yıl devam eden bir süreçte, bakteriyel ve kimyasal ayrışmasıyla doğal olarak oluşan sıvı bir fosil yakıt türüdür. (Şekil 1) Yeraltındaki kayalardan türediği ve kayalar içerisinde yer aldığı için petrol kelimesi, Latince petra (taş) ve oleum (yağ) kelimelerinden İngilizcede petroleum olarak ortaya çıkmış ve Türkçeye petrol olarak geçmiştir. Petrol terimi, yerin altından çıkarılmış ve işlem görmemiş ham petrol anlamında kullanılmaktadır (Şekil 1).
Ham petrol, birçok farklı hidrokarbon molekülünün karışımından oluşmuştur ve sabit bir kimyasal formülü yoktur. Petrolü oluşturan hidrokarbonlar (HC), yalnız C ve H atomlarından oluşan moleküllerdir. Petroller hidrokarbonların yanı sıra NSO bileşenleri olarak tanımlanan resin ve asfaltenleri de içermekte ve bu bileşenler C ve H elementlerinin yanında S, N ve O elementlerinden oluşmaktadır. Dolayısıyla ham petrolün elemental bileşiminde, baskın olarak C (%84, 5) ve H (%13) elementleri ve düşük oranlarda S (%1, 5), N (%0.5) ve O (%0.5) elementleri bulunmaktadır.1 Ayrıca ham petrol içerisinde iz miktarlarda metaller (yaygın olarak V ve Ni) de mevcuttur. Ham petrollerin yoğunluğu çoğunlukla 0.70-0.95 gr/cm³ arasındadır. Petroller yoğunluklarına göre çok ağır (yoğunlukları 1.0 gr/cm³’ den yüksek), ağır (yoğunlukları 1.0-0.92 gr/cm³ aralığında), normal (orta) (yoğunlukları 0.87-0.92 gr/cm³ aralığında) ve hafif petroller (yoğunlukları 0.87 gr/ cm³’ten daha düşük) olarak sınıflandırılır.2 Ham petroller siyah, kahve ve yeşilimsi renklere sahip olup yoğunluğu arttıkça rengi koyulaşır. (Şekil 1) Ham petrollerin genellikle floresans özellikleri vardır ve ultraviyole ışık altında mavi, sarı ve yeşil renklerde görünürler. Kokusu ise iyi, hoş ve esanslıdır ancak içerisinde kükürt ve nitrojen miktarı çok olduğu zaman petroller oldukça kötü kokar.
Ham petrollerin rafinerilerde damıtma işlemine tabi tutulmasıyla birçok ürün elde edilir ve bu ürünler farklı alanlarda kullanılır. Petrol, farklı kaynama noktalarına sahip olan hidrokarbon karışımından oluşur ve farklı kaynama noktalarına sahip olan bu bileşenler damıtma işlemi ile farklı sıcaklık aralıklarında elde edilir. Ham petrolden ürün olarak başlıca yakıt gazı, LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı), benzin, kerosen (gazyağı), motorin, uçak yakıtı, fuel-oil, yağlar, çözücüler, asfalt, katran, kükürt ve petrokimyasal hammaddeleri elde edilir. Petrol ürünleri oldukça geniş bir kullanım alanına sahip olup özellikle kara, hava, deniz ve demiryolu ulaşım araçlarında yakıt olarak, sanayi, enerji üretimi, ısınma, yol yapımı, mekanik araçlarda yağlama, cila amaçlı ve birçok ürünün yapımında hammadde olarak kullanılmaktadır. Petrolden elde edilecek ürün türü ve miktarı petrolün yoğunluğuna bağlı olarak değiştiği için ham petrolün satış fiyatları da yoğunluğuna bağlı olarak değişmektedir. Genellikle normal petroller (yüksek API değerine sahip) ekonomik olarak daha değerlidir.
Ham petrol; göl, deniz ve okyanus gibi ortamlarda genellikle anoksik (oksijensiz) ya da suboksik (yarı oksik) taban suyu koşullarında biriken ve organik madde içeriği zengin, ince taneli tortul kayaçlardan tarafından oluşturulmaktadır. Petrol üreten bu kayaçlar petrol jeolojisinde kaynak kaya olarak tanımlanmaktadır. Göl, deniz ve okyanus gibi ortamlarda yaşayan özellikle fitoplankton ve zooplanktonlar ve yağ oranı yüksek diğer organizmalar öldükten sonra, havza tabanında biriken tortulara (kil, silt ve kireç çamuru gibi) dâhil olurlar ve organik maddece zengin çamurları (sapropeller) oluştururlar. (Şekil 2a) Havzada devam eden tortulaşmayla birlikte sapropellerin üzerine yeni tortular birikir ve sapropeller devamlı olarak daha derine gömülür. Gömülmeyle birlikte üzerine gelen tortuların uyguladığı basınç etkisiyle sapropeller sıkışarak taşlaşır ve sapropeli oluşturan tortular kil ise kiltaşını, kil-silt karışımı ise şeyli ve kireç çamuru ise kireçtaşını oluşturur. Bu süreçte tortular kayaca dönüşürken sapropel içerisindeki organik maddeler ise kerojene (çökel ortamında sedimanlara dâhil olan organik maddelerin diyajenezi sonucunda oluşan, makro organik moleküller kerojen olarak tanımlanır) dönüşür. (Şekil 2b) Tortulaşmanın devamı ile kerojen içeren kaynak kaya daha derinlere gömülerek yüksek sıcaklık ve basınç koşullarına maruz kalır. Yüksek sıcaklık koşullarında kaynak kaya içerisindeki kerojen ısısal olarak parçalanarak serbest HC’ları oluşturmaya başlar ve böylelikle kaynak kayanın aktif petrol üretimi başlamış olur. (Şekil 2c) Kaynak kayalar ince taneli sedimanter kayaçlardan oluşur ve yüksek basınç koşullarında iri taneli (kumtaşı gibi) kayaçlara oranla hacimlerinden daha çok kaybederler. Bu hacim kaybı gözeneklerindeki sıvıların (petrol gibi) dışarıya atılması ile mümkündür. Dolayısıyla kaynak kayada türetilen petrol, basıncın daha düşük ve gözenekliliğin daha yüksek olduğu hazne kayaya (örneğin kumtaşı) doğru hareket ederek kaynak kayadan ayrılır. (Birincil göç) (Şekil 2c). Kaynak kayadan hazne kayaya hareketinden sonra bu kaya içerisinde hidrostatik denge sağlanıncaya ve bir kapanda birikinceye kadar hareketine devam eder. (İkincil göç) (Şekil 2c) Kapan yapıları petrolün yerin altında tutulduğu ve biriktiği antiklinal kıvrım, fay, tuz domu gibi yapılar olup üzerlerinde mutlaka geçirimliliği çok düşük olan ve petrolün bu kapandan yukarıya hareketini sınırlandıran bir birim (örtü kaya, çoğunlukla kiltaşı) tarafından örtülmelidir. Kapan yapıları, çökel koşullarına bağlı olarak ve başlangıçta yatay olarak biriken tortul kayaçların deformasyonla kıvrımlanması, kırılması (faylanması) ile gelişebilir. Hazne kaya içerisinde hidrostatik dengeye ulaşmış ve bir kapanda birikimini tamamlamış petrol sondajlarla üretilir (Şekil 2c).
Petrol araştırmaları başta jeoloji, jeokimya, jeofizik ve sondaj olmak üzere birçok bilim dalını içine alan oldukça kompleks bir çalışma gerektirir. Petrol arama çalışmalarının en önemli ve ilk adımı jeolojik araştırmalardır. Jeolojik araştırmalar sonunda elde edilen verilere göre daha sonraki araştırma evrelerine geçilir. Petrolü oluşturan organik maddeler okyanusal, denizel ya da gölsel ortamlarda oluştuğuna göre, petrol arama çalışmalarına ilk olarak geniş alanlarda yüzeyleme veren kalın tortulların bulunduğu sedimanter (tortul) havza veya bölgelerden başlanır. Jeofizik yöntemler yeraltının tanınması açısından önemli olup jeolojik araştırmalarla belirlenen yapıların yeraltındaki devamlılığının ve çeşitli özelliklerinin, formasyon sınırlarının, tortul havza geometrisinin ve havza tabanı topoğrafyasının belirlenmesinde oldukça yararlıdır. Petrol arama çalışmalarının zor ve pahalı ancak en güvenilir yolu sondajlı aramalardır. Ancak bu şekilde yeraltı jeolojisi hakkında doğrudan bilgi elde edilebilir ve kuyulardan yapılan örnekleme ile kayaçların çeşitli özellikleri, hidrokarbon potansiyelleri, rezervuar özellikleri vb. detaylı bir şekilde belirlenebilir.
Antarktika’da Petrol
Antarktika’nın jeolojisinin yüzey araştırmaları ile belirlenmesi, %98’ini kaplayan kalıcı kar ve buz örtüsünden dolayı zordur. Doğu Antarktika’da buz örtüsü 3 km’den daha kalın olup ana kara yer yer deniz seviyesine yakın ya da deniz seviyesinin altındadır. Batı Antarktika’da ana kara deniz seviyesinden 1 km’den daha fazla aşağıda yer almaktadır.4 Kalıcı buz örtüsü nedeniyle mostra veren kayaç yüzeyleri çok sınırlı olup sığ sondaj kuyuları ve jeofizik ölçüm araştırmaları kısıtlı ve lokaldir.4, 5 Bununla birlikte Antarktika Kıtası’nın bölgesel jeolojik unsurlarını, Orta Kretase’ye kadar bir parçası olduğu Gandwana Süper Kıtası’ndaki benzer jeolojik işlevlerle karşılaştırarak belirlemek mümkündür.4, 5 Antarktika Kıtası, Gondwana Süper Kıtası’nın bir parçasını oluşturduğu dönemlerde Afrika’nın güney kısımları, Güney Amerika, Hindistan ve Avustralya’ya bağlı bulunmaktaydı. Yaklaşık 180 milyon yıl önce Gondwana Kıtası parçalanmaya başlamış ve kıtalar birbirinden ayrılarak günümüzdeki konumlarına sahip olmuşlardır. Dolayısıyla Afrika, Güney Amerika, Hindistan ve Avustralya gibi Gondwana Süper Kıtası’nın parçası olan diğer kıtaların jeolojik yapısı ve petrol potansiyeli, Antarktika Kıtası’nın jeolojisi ve petrol potansiyeli hakkında fikir vermektedir.
Karada elde edilen tüm jeolojik veriler, sıradağlar ve dağ doruklarının buzun içerisinden çıkıntı yapan mostralarından alınan örneklere dayanmaktadır. Doğu Antarktika kayaları, kıyılar ve Transantarktik Dağları boyunca nadiren ortaya çıkmaktadır ve Prekambriyen yaşlı kristalin metamorfik kayaçları ve üzerinde Devoniyen’den Erken Jura zamanına kadar çökelen tortul istifleri içermektedir. Batı Antarktika’da Ellsworth Dağları, Üst Prekambriyen ve Peozoyik sedimanter kayaçlarını, Antarktika Yarımadası ise esas olarak Mesozoyik sedimanter ve volkanik istifleri kesen Mezozoyik ve Senozoyik stoklarını ve batolitlerini içermektedir. Sedimanter kayaçlar lokal olarak bol miktarda Marie Byrd Toprakları’nda yüzlek vermektedir. Senozoyik volkanik kayaçları, Marie Byrd Toprakları ve McMurdo Bölgesi’nde bulunmaktadır.4
Elde edilen jeolojik, jeofizik veriler ve Antarktika’nın da geçmişte bir parçası olduğu Gondwana Süper Kıtası’nın diğer kıtaları ile yapılan karşılaştırma sonuçları, Antarktika’da önemli oranda petrol ve gaz potansiyelinin olabileceğini göstermektedir.4, 6 Prekambriyen, Paleozoyik ve Erken Mezozoyik tortul kayaçları, Batı Antarktika boyunca yer alan dağlarda ve Transantarktik Dağları boyunca yüzeylenmektedir ancak bu kayalar çoğunlukla metamorfizmaya uğramış, faylanmış, dayk ve siller tarafından kesilmiştir. Antarktika Kıtası için petrol potansiyeli açısından en umut verici alanlar daha genç birimlerin (Kretase ve Tersiyer yaşlı) yer aldığı havzalardır.4 Batı Antarktika’da yapılan jeofizik araştırmalar, buz tabakasının ve kıta sahanlıklarının altında bir kaç km’ye varan kalınlıkta sedimanter istiflerin varlığını ortaya koymuş ve Gondwana Süper Kıtası’nın diğer parçaları olan kıtalardaki eşdeğer tortul havzalarla karşılaştırıldığında, Batı Antarktika’da yüzeyleme vermeyen bu sedimanter istiflerin önemli bir bölümünün Kretase ve Tersiyer yaşlı olabileceği sonucuna varılmıştır.4 Petrol kaynakları için en olası alanlar Batı Antarktika’daki Ross, Amundsen, Bellingshausen ve Weddell denizleri ile Doğu Antarktika’daki Amery Buz Sahanlığı’ndaki alanlardır.4, 6 1973’te ABD Jeoloji Kurumu, çevre kıtaların jeolojik tarihçelerine ve farklı bölgelerdeki petrol ve gaz araştırmalarına dayanarak Batı Antarktika kıta kenarının keşfi mümkün petrol ve doğal gaz kaynaklarına dair bir hesaplama yapmış ve bu hesaplamaya göre Bellinghausen, Ross ve Weddell denizleri için toplam 45 milyar varil petrol ve 3.25 trilyon m³ doğal gaz potansiyeli belirlemiştir.7
Sınırlı jeofizik veriler ve genel jeolojik değerlendirmeler; Ross, Bellingshausen, Amundsen ve Weddell denizlerinin kıtasal şelflerinin (buz şelfleri ile kaplı alanları dâhil) ve Byrd Buzul Altı Havzası’nın geniş alanlarının, birkaç kilometre kalınlığında Kretase ve Tersiyer sedimanter kayaç istiflerini içerdiğini ortaya koymuştur. (Şekil 3) Aynı zamanda Doğu Antarktika’da buz tabakası altındaki geniş alanlar (örneğin Wilkes Buzul Altı Havzası) aynı yaşa sahip, birkaç km kalınlığında sedimanter kayaçları içermektedir.4
Antarktika’nın petrol potansiyeli, diğer Gondwana kıta parçalarında olduğu gibi, Gondwana’nın parçalanması ve Pasifik yakınlaşmasıyla bağlantılı olarak Batı Antarktika yay ardı ile ilişkili olan Erken Kretase riftlerindedir. Batı Antarktika, Weddell ve Ross denizi körfezlerinin doğu tarafındaki Kretase ve daha genç rift sistemi ve Antarktika Yarımadası’na bitişik olan Marie Byrd Toprakları ve Bellingshhausen Denizi’ne kadar uzanan yay ardı ve yay önü havzalarını içermektedir. Riftlerin petrol potansiyeli, Avustralya, Hindistan ve Güney Afrika’nın eşdeğer riftlerinin; Batı Antarktika’nın yakınsak havzalarının petrol potansiyelleri ise Güney Amerika, Yeni Zelanda ve Endonezya’nın eşdeğer havzaları ile karşılaştırılarak değerlendirilebilir.5
Ross Denizi, rift grabenlerini dolduran 8 km kalınlığında bir istif ve bu istifin üzerinde 6 km kalınlığında buzul sedimanlarından oluşan toplam 14 km kalınlığında kayaçları içermektedir. Rift grabenleri muhtemelen Gondwana’nın Geç Mezozoyik-Erken Senezoyik kıtasal parçalanması sürecinde dolmuştur.8 Buzul istiflerinde kaynak kaya bulunmamaktadır ancak rift havzaları içerisinde çökelen buzul öncesi tortul kayaçlar hidrokarbon potansiyeline sahip olabilir. Fakat kesin bir değerlendirme yapılabilmesi için rift çökellerinin örneklendirilmesi ve kaynak kaya analizlerinin değerlendirilmesi gerekmektedir. Transantarktik Dağları’nın batısında Ross Buz Şelfi altında, kalınlığı 4-8 km ya da daha fazla olduğu belirlenen geniş sedimanter kayaç alanlarının varlığı ortaya konmuştur.4 Ross Buz Şelfi ve Ross Denizi’nde yapılan sondajlarda Erken Oligosen-Geç Miyosen, Pliyosen ve Pleyistosen kayaçları kesilmiş olup elde edilen jeofizik veriler, bu birimlerin altında daha derinde Kretase veya muhtemelen Jura yaşlı tortul kayaçların mevcut olabileceğini göstermektedir. Baskın olarak denizel olmayan Miyosen tortul kayaçlarında az miktarda metan ve etan belirlenmiş9 ve Ross Buz Şelfi ve Ross Denizi’nde açılan 4 kuyuya ait karot numunelerinde daha yüksek miktarlarda etan ve daha ağır homologların varlığı ortaya konulmuştur. Bu durum, yerel organik diyajeneze ya da daha derinde yer alan kaynaklardan göçe bağlanmıştır.10 Havzada rezervuar kayaçlar bilinmemektedir fakat buzul ve rift sekansları boyunca yer alan kumtaşları rezervuar kaya özelliğine sahip olabilirler. Lopatin-Waples modeline göre, eğer havzada kaynak kayalar mevcut ise hidrokarbonlar 2, 5- 4,0 km derinlikte türetilmişlerdir.8
Antarktika Yarımadası’nın Bransfield Boğazı’nın yüzey çökellerinde, termojenik kaynaklardan gelen hidrokarbonlar gözlenmiştir.11 (Şekil 3) Bu rift havzasındaki volkanik sil ve dayklar, sedimanter organik maddenin ısısal olgunlaşmasını hızlandırmış ve böylece termojenik hidrokarbon gazlarının türetilmesini sonuçlamış olabilir.12 Mertz Buzulu’nun kuzeyi ve George V. Kıyısı’nın Wilkes Toprakları kıtasal kıyısında (Şekil 3), yüzeye yakın sedimanlar düşük miktarlarda hem gaz ve hem de ağır hidrokarbonları (n-alkanlar ve izoprenoidler, pristan ve fitan) içermektedir. Gaz hidrokarbonlarda, baskın bileşen metandır. Hidrokarbon gazları muhtemelen biyolojik ve erken diyajenetik işlevlerle oluşturulmuştur. Ağır hidrokarbonlar 13-36 karbonlu bileşenleri içermektedir.12
Filchner-Ronne Buz Şelfi alanlarında kıta sahanlığı altında 12-15 km kalınlığında tortul kaya varlığı ortaya konmuştur.13 Dolayısıyla Ronne Buz Şelfi altındaki alan ve kuzeyde Weddell Denizi’ni sınırlayan kıta kenarının altında kalın bir tortul istif bulunduğu görülmektedir. (Şekil 3) Weddel Denizi’nin kuzeybatı kenarında yer alan Larsen Havzası’nın kuzey ucunda James Ross Adası’nda (Şekil 3) yer alan 5-6 km kalınlığındaki sedimanter kaya mostrası, çok büyük bir hidrokarbon sisteminin unsurlarına sahiptir. Üst Jura anoksik deniz çökelleri hem denizel ve hem de karasal organik madde içeriğine sahiptir ve %3, 3’e varan TOC (Toplam Organik Karbon) değerleri ile potansiyel kaynak kaya özelliği taşımaktadır. Larsen Havzası’ndaki Üst Jura kaynak kayaları orta derecede petrol potansiyeline sahip olup oluşan petrol Kretase ve Tersiyer kum taşlarında (hazne kaya) birikmişlerdir.14
Bellingshausen Denizi bölgesinde yapılan jeofizik çalşmalar sonucunda maksimum tortul kaya kalınlığının 3- 3, 5 km olduğu ve hem karaya ve hem de denize doğru kalınlığın azaldığı belirlenmiştir.15 Yapılan jeofizik çalışmalarda Batı Antarktika’da Ellsworth Dağları’nın batısında önemli kalınlıklarda (>5 km) tortul kayaçların varlığı ortaya konmuştur.16, 17 Pensacola ve Ellsworth Dağları arasındaki bölgede (Şekil 3) önemli kalınlıkta sedimanter kayaç belirlenmiştir.18
Ross Denizi kıta sahanlığının, Weddell Denizi sahanlığından daha fazla petrol ve gaz içerebileceği ileri sürülmüştür.20 Çünkü Ross Denizi, 1974’te 345 milyon ton (yaklaşık 2, 5 milyar varil) petrol ve 220 milyar m³ gaz rezervi olduğunu kanıtlamış olan Avustralya’nın Gippsland Havzası ile benzerlik göstermektedir. Öte yandan, Weddell Denizi şelfinin altındaki muhtemel daha büyük tortul kaya kalınlığı, bu bölgeyi Antarktika’daki petrol yatakları için en umut verici yer hâline getirmektedir. Weddell Denizi, Ross Denizi ve Prydz Körfezi havzaları, uygun tektonik konumlara, büyük boyuta, yeterli örtü kalınlıklarına, rift kökenli çöküntülerin varlığına ve bazı durumlarda sedimanter örtüde ana yapılara sahip olmaları dolayısıyla petrol ve gaz potansiyeli açısından iyi beklentiler sunmaktadır.6
Antarktika Antlaşması çevre protokolünün 7. Maddesinde “bilimsel araştırma dışında maden kaynakları ile ilgili her türlü faaliyet yasaklanmış” olup bundan dolayı kıtada petrol arama ve üretim çalışmaları yapılmamaktadır.21 Antarktika’nın çoğunu kaplayan ve birkaç kilometre kalınlığa sahip hareketli buz tabakası nedeniyle, petrolün var olması durumunda olası işletme için pratik sayılabilecek alanlar (muhtemelen buz şelfleri tarafından örtülen kısımlar da dâhil olmak üzere) yalnızca kıta kenarlarıdır.6 Bununla birlikte, hareketli buz örtüsü, uzak yer, şiddetli iklim koşulları dikkate alındığında, petrol üretimi teknolojik ve ekonomik olarak mümkün görünmemektedir.
Arktik’de Petrol
Kuzey Kutup Dairesi içerisindeki alan, yaklaşık 8 milyon km²’si karada ve 7 milyon km²’den fazlası kıta sahanlığında, 500 m’den daha az su derinliği altında olmak üzere yaklaşık 21 milyon km²’dir ve Dünya yüzeyinin yaklaşık %6’sını oluşturmaktadır. Geniş Arktik kıta sahanlıkları, dünya üzerinde kalan petrol için coğrafi olarak en büyük keşfedilmemiş muhtemel alanı oluşturmaktadır.22 Kuzey Kutbu’nda hem karada ve hem de açık denizde büyük petrol ve doğal gaz kaynakları bulunmaktadır. Fakat bölgede yer alan sert iklim ve hava koşulları, uzak lokasyon ve sınırlı altyapı imkanları, araştırma ve üretimin pahalı ve bazen de tehlikeli olmasına neden olmaktadır. Petrol ve doğal gaz sondajı, potansiyel olarak büyük çevresel etkiye sahip faaliyetlerdir. Petrol araştırma ve üretim çalışmalarının çevresel olumsuz etkileri konusunda birçok endişe söz konusudur ve bu endişeler, Kuzey Kutbu’nun kırılgan, bozulmamış ekosistemlerine ve uzak yerler, uzun, soğuk kışlar, acil müdahale gemilerini ve ekipmanı idare edecek bir Arktik derin su limanının olmaması nedeniyle sızıntıları izleme ve bunlara müdahale etme zorluğuna dayanmaktadır.23, 24
Kuzey Kutbu’ndaki ilk keşif sondajı, 1930’larda Laptev Denizi’nin güney kıyısında ve 1944’te Kuzey Alaska’da, Kıyı Arktik havzalarında ilk önemli petrol keşifleri 1960’tan 1970’e kadar olan on yılda Kanada’nın Kartal (Eagle) Ovası, Sverdrup Havzası ve Mackenzie Deltası bölgelerinde, Batı Sibirya’da, Timan-Pechora’da ve Arktik Alaska’da gerçekleştirilmiştir. Batı Sibirya ve Timan-Pechora’daki buluntular, mevcut verimli bölgeleri kuzeye doğru genişletmiş ancak Alaska’da 1968’de süper dev Prudhoe Körfezi sahasının keşfi, büyük bir yeni petrol sahası açmıştır. Açık deniz sondajları daha sonra 1973’te Beaufort Denizi’nde, 1976’da Batı Grönland’da, 1980’de Barents Denizi’nde, 1982’de Pechora Denizi’nde ve 1987’de Kara Denizin’de gerçekleşmiştir.25
Arktik (Kuzey Kutbu) çemberi içinde bölgeye sahip olan ve dolayısıyla Arktik okyanusuna doğrudan erişimi olan altı ülke vardır. Bu ülkeler Rusya, ABD, Kanada, Norveç, Danimarka (Grönland üzerinden) ve İzlanda olup bu ülkelerden ilk dördü Kuzey Kutup alanında aktif olarak petrol ve doğal gaz sondajı yapmaktadır.22, 23 Bu dört ülkenin Kuzey Kutup Dairesi topraklarında yaklaşık 61 büyük petrol ve gaz sahası keşfedilmiştir. 61 büyük sahanın 42’si Rusya’da bulunmaktadır. Bu büyük Rus sahalarının otuz beşi (33 doğal gaz ve 2 petrol) Batı Sibirya Havzası’nda, 5’i Timan-Pechora Havzası’nda, 2’si Güney Barents Havzası’nda yer almaktadır. Rusya dışındaki 18 büyük sahadan 6’sı Alaska’da, 11’i Kanada’nın kuzeybatı bölgesinde ve 1’i Norveç’te bulunmaktadır.22
Arktik’te yaşları Proterozoyik’ten Senozoyik’e kadar değişen birçok potansiyel kaynak kaya tanımlanmış olmasına rağmen, bugüne kadar keşfedilen petrolün çoğu Devoniyen, Trias ve Jura yaşlı birimlerden türemiştir. Kuzey Kutbu’nun en yaygın kaynak kayalarını Triyas yaşlı kayalar oluşturmaktadır. Kuzey Kutbu’nda, Proterozoyik’ten Paleojen’e kadar hemen hemen tüm dönemlere ait kaynak kayaların bol miktarda bulunması, belirli petrol ve gaz oluşumundan sorumlu petrol sisteminin tespitinde genellikle belirsizlik yaratmaktadır.25
Kuzey Kutup Dairesi içerisindeki alanlar, dünyanın mevcut geleneksel petrol ve doğal gaz kaynaklarının yaklaşık %10’una sahiptir. Kuzey Kutbu’nda keşfedilen toplam 61 milyon varil sıvı ve 269 milyon varil petrol eşdeğeri gaz kaynağına sahip toplam 444 keşif içeren dokuz ana petrol sahası bulunmaktadır: Batı Sibirya-Güney Kara, Kuzey Kutbu Alaska, Doğu Barents Denizi, Timan-Pechora, Yenisey-Khatanga, Mackenzie Deltası, Sverdrup Havzası, Batı Barents Denizi ve Norveç Denizi. (Şekil 4) Bunlardan hâkim olan sahalar (bölgeler), Batı Sibirya-Güney Kara (22 milyon varil petrol+ 226 milyon varil petrol eşdeğeri gaz), Arktik Alaska (23 milyon varil petrol+7 milyon varil petrol eşdeğeri gaz), Doğu Barents Denizi (0, 2 milyon varil petrol+23 milyon varil petrol eşdeğeri gaz) ve Timan-Pechora (12 milyon varil petrol+4 milyon varil petrol eşdeğeri gaz) olarak sıralanabilir.25 Kuzey Kutbu’nda yer alan ana petrol sahaları, 25’ten yararlanarak aşağıda özetlenmiştir.
Arktik’te hem kaynakların yaşı hem de üretim zamanlaması açısından geleneksel sahalara sahip en eski petrol sistemi Timan-Pechora bölgesindedir. Bu bölgede, dokuz dev alanı içeren (>0.5 varil petrol eşdeğeri) 142 keşifte, 16 milyon varil petrol eşdeğerine sahip (esas olarak petrol) kaynak mevcuttur. Rezervuarlar, Silüriyen ile Permiyen arası sığ denizel karbonatlar ve Devoniyen, Permiyen kumtaşlarıdır. Başlıca kaynak kaya Geç Devoniyen tabakalarıdır ancak Ordovisiyen’den Permiyen’e kadar uzanan diğer kaynak kayalar da mevcuttur.
Arktik Alaska; 30 milyon varil petrol eşdeğerine sahip kaynak kaya potansiyeline sahip olup, en yaygın ve verimli kaynak kayalar Triyas yaşlıdırlar. Ancak aynı zamanda Jura ve Kretase dönemine ait önemli kaynak kayalar da mevcuttur. Kaynaklar 61 keşifte belirlenmiştir ve en büyüğü süper dev Prudhoe Körfezi Petrol Sahası’dır (16 varil petrol eşdeğeri) ancak yedi dev saha daha vardır. Başlıca rezervuarlar Triyas ve Alt Kretase yaşlı kumtaşlarıdır.
Kanada Arktik takımadalarındaki Sverdup Havzası, havzanın batı kesiminde yoğunlaşan 20 keşif içermekte ve kaynaklar ağırlıklı olarak gaz olmak üzere toplam 3 milyon varil petrol eşdeğeridir. Kumtaşı rezervuarları Alt Triyas’tan Kretase’ye kadar uzanmaktadır. Orta-Üst Triyas birimleri genellikle ana kaynak kaya olarak kabul edilir.
Doğu Barents Denizi’nde 23 milyon varil petrol eşdeğerinde ve neredeyse tamamı gaz olan 5 keşif bulunmaktadır. 1 süper dev saha (Shtokmanovskoye, 21 milyon varil petrol eşdeğeri) ve 2 dev saha vardır. Kumtaşı rezervuarları esas olarak Üst-Orta Jura yaşlıdır ancak Triyas rezervuarlarında da gaz bulunmaktadır. Triyas yaşlı denizel kayalar tahminen geniş alanlarda gaz olgunluğuna ulaşmıştır ve en muhtemel kaynak kaya adayıdırlar. Batı Barents Denizi’nde yer alan Goliat Sahası, Triyas yaşlı denizel birimlerden kaynaklandığı düşünülen ve Triyas yaşlı kumtaşı rezervuarında bulunan bir miktar petrole sahiptir.26
Batı Barents Denizi’nde keşfedilen toplam kaynak miktarı, 2 milyon varil petrol eşdeğeridir (çoğunlukla Hammerfest Havzası’nda gaz olarak) ve muhtemelen hem Orta Triyas hem de Üst Jura denizel şeyllerinden türemişlerdir. Havzadaki en büyük gaz sahası olan Snøhvit (0, 7 milyon varil petrol eşdeğeri), Alt-Orta Jura kumtaşlarında depolanmıştır.
66ºK enleminin kuzeyindeki Norveç Denizi, toplam 1, 4 milyon varil petrol eşdeğeri kaynağa sahip 12 keşif içermektedir. Tek dev alan Norne Petrol Sahası’dır (0, 7 milyon varil petrol eşdeğeri) ve Alt- Orta Jura kumtaşları rezervuar, kaynak kaya ise Üst Jura yaşlı denizel şeyllerdir. Bu şeyl, Orta Norveç petrol bölgesi için baskın kaynak kayadır. Batıya ve kuzeybatıya doğru Kretase rezervuarlarındaki dağınık gaz buluntuları, Üst Jura kaynağının çok derin olduğu veya yeniden göçün ya da daha sığ bir kaynak kayanın göstergesi olan bir bölgede meydana gelmiştir.
Batı Sibirya ve Güney Kara Denizi’nde, 66ºK enleminin kuzeyinde, 9 süper dev, 31 dev saha ve 52 diğer keşif, %90’ı gaz olan yaklaşık 250 milyon varil petrol eşdeğeri toplam kaynak bulunmaktadır. Farklı kaynaklardan, özellikle kömürlü Kretase tabakalarından, kömürlü Alt-Orta Jura tabakalarından ve Üst Jura denizel şeyllerinden katkılar olması muhtemeldir. Ayrıca bazı gazların biyojenik kökenli olma ihtimali söz konusudur.
Hidrokarbonlar, Turoniyen’den Alt Jura’ya kadar değişen kumtaşı rezervuarlarında bulunmaktadır. Çoklu, kalın rezervuarlara sahip birden çok kaynağın ve geniş, yumuşak kapanışlara sahip antiklinallerin birleşimi, Kuzey Kutbu’ndaki en üretken hidrokarbon bölgesini ortaya çıkarmıştır.
Kuzey Kutbu’ndaki kanıtlanmış en genç petrol sistemi Mackenzie Deltası’nda yer almaktadır. Güneyde, karada, Jura tabakalarından (Parsons Gölü Sahası) türeyen hidrokarbonlar, Kretase ve Jura yaşlı kumtaşlarında birikmiştir. Açık denizde, kuzeyde hidrokarbonlar Üst Kretase veya Paleojen kumtaşlarında depolanmıştır ve Üst Kretase veya Paleojen kaynak kayalarından türemiştir. 59 keşifte belirlenen toplam kaynak, yarısından biraz fazlası gaz olmak üzere 3, 2 milyon varil petrol eşdeğeridir. Mackenzie Deltası’nda dev sahalar yoktur. En büyüğü, 0, 4 milyon varil petrol eşdeğeri kaynağa sahip Taglu Gaz Sahası’dır.
Kuzey Kutbu’ndaki birçok havzada bulunan kalın ve eksiksiz tortul istifler ve ayrıca Paleozoyik ve çoklu Mezozoyik kaynak kayalarının yaygın varlığı, sayısız petrol sisteminin keşfedilmemiş olduğunu göstermektedir. Kanıtlanmış Triyas ve Jura kaynaklı petrol sistemleri en üretken olanlarıdır ve bazı alanlarda yeni potansiyele sahip olabilirler. Ayrıca keşfedilmemiş Kretase ve Senozoik yaşlı petrol sistemleri birçok alanda bulunabilir.25
Kuzey Kutbunda keşfedilen hidrokarbon kaynakları dünyanın diğer bölgeleriyle karşılaştırıldığında çok yüksek olmayabilir fakat keşfedilmemiş hidrokarbon kaynaklarından beklenen yüksek potansiyel bu bölgeye ilgiyi arttırmaktadır. 2008 yılında ABD Jeolojik Araştırma Kurumunun (USGS) değerlendirmesinde, dünyanın keşfedilmemiş petrol ve gaz kaynaklarının %22’sinin Kuzey Kutbu’nda olduğu belirtilmiştir.22 Bu değerlendirmede, Kuzey Kutbu’nun 90 milyar varil keşfedilmemiş petrol, 1, 669 trilyon feet küp doğal gaz ve 44 milyar varil keşfedilmemiş doğal gaz sıvısı içerebileceği ortaya konulmuştur.22, 23 Bu sonuçlara göre, Kuzey Kutbu’nun dünyadaki keşfedilmemiş petrolün yaklaşık %13’ünü, keşfedilmemiş doğal gazın %30’unu ve keşfedilmemiş doğal gaz sıvılarının %20’sini oluşturduğu varsayılmaktadır.23 USGS’nin görüşüne göre keşfedilmemiş kaynakların çoğu, kıyı şeridi ile 500 metrelik kontur çizgisi arasında ve 200 deniz mili sınırı içinde yoğunlaşmıştır.22 Keşfedilmemiş Arktik hidrokarbon kaynaklarının yaklaşık %84’ünün açık denizde bulunduğu düşünülmektedir.23
Nispeten yüksek bolluğa sahip hidrokarbon kaynakları ile Kuzey Kutbu, petrol endüstrisinin büyümesi için önemli bir bölgedir.23 Ancak uzak lokasyon, sert hava ve kış koşulları, çevresel gereksinimler ve diğer birçok faktör, Kuzey Kutbu’nda petrol ve gaz bulma ve geliştirme maliyetlerini çok pahalı hale getirmektedir.21 Dünyanın keşfedilmemiş hidrokarbon kaynaklarının neredeyse dörtte birinin Kuzey Kutbu’nda bulunmasına rağmen, Orta Doğu’daki daha ucuz alternatifler ve geleneksel olmayan kaynakların hâkim olması gibi nedenlerden ötürü gelecekte dünya üretiminin %10’undan fazlasının bu bölgeden sağlanamayacağı düşünülmektedir.23
