- Întrebare/Question Daniel David (DD):
Cum a evoluat cariera Dvs. de cercetător? (Providing a brief introduction of the featured leading BBU scientist)
Răspuns/Answer:
Mă numesc Giuseppe Etiope și sunt geolog petrolist, cercetător principal la Institutul Național de Geofizică și Vulcanologie (INGV) din Roma și profesor asociat la Universitatea Babeș-Bolyai, Facultatea de Știința și Ingineria Mediului, unde predau cursurile de Resurse energetice și Schimbări climatice globale la nivel master. Am obținut titlul de doctor în Științele Pământului în anul 1995, la Universitatea La Sapienza din Roma și de peste 20 de ani mă preocupă teme legate de originea gazelor, modul de apariție și migrația lor în geosferă, cu precădere metanul și alte hidrocarburi. Cercetarea pe care o realizez este axată în principal asupra originii și emisiilor la suprafață a hidrocarburilor (sub formă de vulcani noroioși, focuri vii, emisii difuze etc), cu implicații pentru explorarea petrolieră (evaluarea sistemelor petrolifere, roci sursă, biodegradarea țițeiului, alterări secundare, compartimentarea rezervoarelor), mediu (poluarea solului și a apelor subterane, riscuri geologice) și schimbări globale (bugetul atmosferic al gazelor cu efect de seră). Am activat în cadrul unor programe de cercetare ale Uniunii Europene, ocupându-mă de migrația gazelor, gestiunea deșeurilor radioactive și dezvoltarea unor observatoare submarine. Studiile mai recente abordează originea abiotică a gazelor pe Terra și Marte, cu referire la sinteza metanului pe cale abiogenă în roci ultramafice, la temperaturi scăzute. Am lucrat, de asemenea, în proiecte finanțate de NATO, care au furnizat primele date asupra emisiilor de metan din vulcanii noroioși. Studiile ulterioare asupra emisiilor de gaze au oferit primele estimări la nivel global asupra emisiilor de metan din surse geogene. În momentul de față, acestea sunt incluse în inventarele emisiilor de gaze cu efect de seră ale Agenției Europene de Mediu (EEA), Agenției pentru Mediu a Statelor Unite (US EPA) și Organismului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC). Cercetările se bazează pe colaborarea cu Deep Carbon Observatory (DCO), NASA, NOAA și o serie de universități și centre de cercetare din America de Nord, Europa și Asia.
My name is Giuseppe Etiope, I am a Petroleum Geologist, Senior Researcher at INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) Rome, and Associate Professor at the Faculty of Environmental Science and Engineering of Babes-Bolyai University in Cluj-Napoca, where I teach Energy Resources, and Global Climate Change. I received my Ph.D. degree in 1995, in Earth Sciences, from the University of Rome La Sapienza, and since more than 20 years I am working on gas origin, occurrence and migration in the geosphere, with particular reference to methane and other hydrocarbons. My main research is focused on the origin and seepage of hydrocarbons (seeps, mud volcanoes, microseepage) with implications on petroleum exploration (assessment of petroleum systems, source rocks, oil biodegradation, secondary alterations, reservoir compartmentalization), environment (groundwater and soil pollution, geo-hazards) and global changes (atmospheric greenhouse gas budget). I worked in the framework of EU research programmes on gas migration, radioactive waste management, and development of submarine observatories. Recent studies are focused on the abiotic origin of gas on Earth and Mars, with reference to low temperature abiotic synthesis of methane in ultramafic rocks. I worked in NATO (North Atlantic Treaty Organization) projects, which provided the first data on methane flux from mud volcanoes. Successive studies on gas seepage have provided the first global estimates of geo-methane emissions into the atmosphere, today endorsed in greenhouse-gas emission inventories of the Environmental European Agency, the US EPA and the IPCC. Research is based on collaborations with the Deep Carbon Observatory (Sloan Foundation), NASA, NOAA and several universities and research centres in North America, Europe and Asia.
- Întrebare/Question Daniel David (DD):
Ce puteți să ne spuneți despre proaspătul articol din revista Nature? (What about the new article in Nature journal?)
Răspuns/Answer:
Articolul „Upward revision of global fossil fuel methane emissions based on isotope database”, publicat de prestigioasa revistă Nature în octombrie 2016 (http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7623/full/nature19797.html), reconsideră contribuția din surse naturale și antropice a emisiilor de metan fosil în atmosferă. Metanul este unul dintre cele mai puternice gaze cu efect de seră, situându-se pe poziția a treia după vaporii de apă și CO2. Metanul fosil, care s-a format și este stocat în formațiuni geologice, este eliberat în atmosferă în urma activităților umane legate de industria petrolieră (acestea se numesc emisii fugitive și provin din sondele de petrol și gaze, conducte de transport, rafinării etc), dar și din procesegeologice naturale. Această degazare naturală se manifestă de-a lungul unor fracturi și falii, uneori generând apariții spectaculoase, cum sunt vulcanii noroioși și focurile vii. Lucrarea publicată în Nature arată că emisiile fugitive de metan sunt mai abundente decât se credea anterior. În același timp, emisiile geogene de metan calculate coincid cu cantitățile pe care le-am estimat anterior într-o serie de articole publicate în ultimii 15 ani. Tot acest demers am beneficiat de colaborarea cu cercetători și grupuri de cercetare din diferite țări, inclusiv Grupul de Geochimia Mediului de la UBB, coordonat de Prof. Călin Baciu. Prin studii de tip bottom-up, am reușit să estimez emisia totală de metan din surse geologice ca fiind de aproximativ 60 de milioane de tone pe an. Aceste cifre au fost incluse în cel mai recent Raport IPCC, din 2013. Utilizând tehnici top-down, articolul recent publicat în revista Nature confirmă aceste estimări, reliefând importanța emisiilor geogene de metan comparativ cu emisiile antropogene. Raportul dintre emisiile geologice și cele fugitive variază între 1/3 și 1. În ordinea amplitudinii lor, emisiile geogene constituie a doua sursă de metan după zonele umede. Privitor la emisiile antropogene de metan, studiul sugerează o descreștere în ultimele decenii. Este important să înțelegem de ce s-a produs această descreștere, pentru a putea proiecta strategii eficiente de prevenire a schimbărilor climatice. În cazul în care emisiile geologice vor crește în viitor, datorită intensificării activității tectonice și creșterii permeabilității faliilor sau datorită creșterii presiunii în subteran datorită reducerii extracției de petrol, este posibil ca reducerea surselor antropice să nu aibă efectul scontat. Studiul confirmă rolul important pe care îl joacă fenomenele geologice în bugetul global al gazelor cu efect de seră.
The article “Upward revision of global fossil fuel methane emissions based on isotope database” published by the prestigious journal Nature in October 2016 (http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7623/full/nature19797.html) reconsiders the contribution from the nature and from the human activity of fossil methane emissions to the atmosphere. Methane is one of the most potent greenhouse gases, being the third after water vapour and CO2. Fossil methane, that is ancient methane produced in deep rocks, is today emitted to the atmosphere through human activity of petroleum industry (these emissions are called “fugitive” emissions, from gas and oil boreholes, pipelines, transport facilities and refineries) but also by natural geological processes, that is the natural degassing from the crust. This degassing generally occurs along faults and fractures, and sometimes gives visible and even spectacular surface manifestations, known as seeps and mud volcanoes. The paper published in Nature shows that fugitive fossil methane emissions are higher than previously considered. At the same time, the calculated geological methane emissions are consistent with the amounts previously estimated by myself in a series of articles published during the last 15 years. All this work has benefited from the collaboration with scientists and research groups from various countries, including the Environmental Geochemistry research group from Babes-Bolyai University, coordinated by Prof. Calin Baciu. Through bottom-up studies, I was able to estimate the total output of methane from geologic sources as being about 60 million tons per year. These figures have been included in the most recent IPCC Report from 2013. By using top-down techniques, the recently published article actually confirms these estimates. This way, the importance of the geological methane seepage by respect to the anthropogenic emissions is clearly highlighted; the ratio of the geological emissions versus fugitive emissions varies between 1/3 and 1. The geological emission is the second natural source of methane after wetlands. Regarding the fugitive anthropogenic emissions, the study suggests a decrease in the last decades. Understanding the reasons of this decrease is important for designing future strategies of climate change mitigation. But if the natural geological emission will increase in future, for any reason (for example, because of increase of tectonic activity and permeability of faults, or increase of hydrocarbon fluid pressures due to reduction of petroleum extraction), then the mitigation of the anthropogenic source may not have the foreseen beneficial effects. The study confirms the important role played by the geological phenomena in the global budget of greenhouse gases.
- Întrebare/Question Daniel David (DD):
De ce colaborați cu UBB? (Why the current collaboration with BBU?)
Răspuns/Answer:
Activitatea în cadrul UBB se bazează pe o colaborare de lungă durată cu Prof. Călin Baciu, inițiată în anul 2000. Din câte știu, Prof. Baciu a fost primul cercetător din România care a intuit importanța fenomenelor de degazare a formațiunilor purtătoare de hidrocarburi și a promovat cercetarea sistematică în acest domeniu, prin intermediul unor proiecte naționale și internaționale. Prima noastră activitate la care am colaborat s-a desfășurat în cadrul unui proiect NATO, cu titlul „Emisii de metan din vulcani noroioși în România și Italia”. Acesta a fost urmat de alte proiecte, finanțate de Autoritatea Națională pentru Cercetarea Științifică din România și de alte organisme, cu scopul de a estima fluxul de metan emis în mai multe regiuni din România.
De-a lungul anilor, la Facultatea de Știința și Ingineria Mediului s-a conturat o echipă cu o expertiză unică în România. Tinerii cercetători (studenți de nivel master sau doctorat, cercetători postdoctorat) pregătiți de Prof. Baciu au fost de neînlocuit în derularea unor proiecte, a activităților de teren, a analizelor de laborator și pentru procesarea datelor. O masă critică de cercetători este disponibilă la momentul actual, pentru dezvoltarea unor noi proiecte și testarea de noi teorii.
Există două motive principale pentru care colaborarea cu UBB se întinde pe un interval de timp atât de lung: faptul că aici s-a constituit un colectiv de încredere, ceea ce ne-a permis să dezvoltăm mai multe proiecte și să publicăm împreună rezultate importante pentru domeniul abordat, respectiv dimensiunea relației umane, care s-a dezvoltat vreme de 17 ani. Acum aparținem cu toții aceleiași echipe și vrem să facem cercetare împreună, în primul rând pentru că cercetarea ne pasionează.
The work with Babes-Bolyai University is based on a long-term collaboration with Prof. Călin Baciu, which started in the year 2000. To my knowledge, Prof. Baciu was the first in Romania to understand the importance of the natural hydrocarbon degassing phenomena and to promote systematic research, through national and international projects. Our first collaborative work was in the frame of a project funded by NATO, entitled “Emission of methane from mud volcanoes of Romania and Italy”. This was followed by other projects, funded by the Romanian National Research Authority and other funding agencies, dedicated to the assessment of the methane flux to the atmosphere in selected areas of Romania.
During the years, a team with specific expertise, unique in Romania, has been built at the Faculty of Environmental Science and Engineering of BBU. The young researchers (master and Ph.D students, postdoctoral researchers) trained by Prof. Baciu have been crucial for the development of the projects, during the field work, analytical investigations, and elaboration of data. Currently a critical mass of scientists is available for developing further projects and test new theories.
There are two main reasons for collaboration with BBU: the reliability of the local research group that allowed us to successfully run various projects and publish together high-quality contributions, and the human dimension of a relation that developed over 17 years. Currently we all belong to the same team, and we want to do more research together, essentially because we love this work.
- Întrebare/Question Daniel David (DD):
Planuri de colaborare pentru viitor (Future academic plans regarding the collaboration with BBU)
Răspuns/Answer:
În acest moment, avem o bază solidă pentru colaborări viitoare, constând în cunoașterea și bazele de date pe care le-am dezvoltat și îmbogățit și interesul comun de cercetare. Intenționăm să continuăm achiziția de date privind emisiile geogene de metan pe teritoriul României. Acestea s-au dovedit comparabile cu alte surse naturale sau antropice, așadar este important să cuantificăm emisiile, pentru a cunoaște mai precis bugetul total al gazelor cu efect de seră.
În ultimii ani, ne-am concentrat atenția asupra producției de metan abiotic prin serpentinizarea rocilor ultramafice. Acest gaz de natură abiogenă este important prin prisma aplicațiilor sale în explorarea unor noi surse de energie (metan și hidrogen), geologie planetară (metanul poate apărea și pe Marte sau pe alte planete), microbiologie și originea vieții. O dezbatere aprinsă animă comunitatea științifică internațională în ceea ce privește existența vieții pe Marte. Prezența metanului în atmosfera marțiană este privită de unii cercetători ca un argument în această privință, știut fiind că acest gaz este atât un produs al vieții, cât și un factor important pentru apariţia ei. Cu toate acestea, metanul poate fi produs și abiotic, în timpul serpentinizării, și se pare că un astfel de proces este posibil și pe Marte. Intenționăm să punem la punct experimente noi, pentru a înțelege mai bine degajarea de metan din roci ultramafice, atât în laborator, cât și în condiții naturale.
At present we have a strong background for the future collaboration, based on the databases we built and on our common research interest. We intend to continue the acquisition of new data on geological methane emissions to the atmosphere on the Romanian territory. The geogenic emissions of methane proved to be comparable to other natural and anthropogenic sources, so it’s important to quantify the output, in order to better constrain the total budget of greenhouse gases.
During the last years, we also focused on the production of abiotic methane induced by the serpentinization of ultramafic rocks. This abiotic gas is important for its implication in the exploration of new energy resources (methane and hydrogen), planetary geology (similar methane can occur on Mars and other planets), microbiology and origin of life. A vivid debate animates the scientific community worldwide regarding the existence of life on Mars. The presence of methane in the Martian atmosphere is seen by some researchers as an argument in this regard, as this gas is both a product and a support for life. However, methane can also be produced abiotically during the serpentinization, and it seems such process is possible on Mars. We plan to setup new experiments intended to increase our understanding on the release of methane from ultramafic rocks, both in the laboratory and under natural conditions.
- Întrebare/Question Daniel David (DD):
Un scurt mesaj pentru comunitatea UBB (Short message to BBU community)
Răspuns/Answer:
În timpul colaborării pe termen lung pe care am avut-o cu UBB, am remarcat o continuă maturizare a abordării științifice. O infrastructură de calitate reprezintă suportul cercetării și aceasta este o premisă importantă pentru obținerea unor rezultate valoroase. Știu că nu e simplu, dar este important să fie promovate studiile multidisciplinare și integrate, în care acțiunea sinergică a unor experți din diferite domenii poate duce la înțelegerea unor fenomene complexe, ce nu pot fi abordate prin cercetări monodisciplinare sau tradiționale. Astfel de inițiative există la UBB și cred că rezultatele sunt încurajatoare.
During my long-standing collaboration with BBU, I have noticed a continuous increase in the maturity of the scientific approach. A good infrastructure is serving the research, and this is a very important premise for valuable scientific contributions. I know sometimes may become challenging, but it is important to promote and develop multidisciplinary and integrated studies, where synergic actions of experts in different disciplines can lead to the understanding of complex phenomena that cannot be investigated by monodisciplinary or traditional approaches. Such initiatives already exist at BBU, and I think the results are rewarding.
