Озеро Ньос ( / ˈ n iː oʊ s / NEE -ohs ) [1] — кратерное озеро в северо-западном регионе Камеруна , расположенное примерно в 315 км (196 миль) к северо-западу от Яунде , столицы. [2] Ньос — глубокое озеро высоко на склоне потухшего вулкана на вулканической равнине Оку вдоль Камерунской линии вулканической активности. Воду озера задерживает вулканическая плотина .
Карман магмы находится под озером и выделяет углекислый газ (CO 2 ) в воду, превращая его в углекислоту . Ньос — одно из трех озер, которые, как известно, насыщены углекислым газом и поэтому склонны к лимническим извержениям (остальные — озеро Монун , также в Камеруне, и озеро Киву в Демократической Республике Конго и Руанде ).
В 1986 году, возможно, в результате оползня, озеро Ньос внезапно выбросило большое облако CO 2 , в результате которого задохнулись 1746 человек [3] и 3500 голов домашнего скота в близлежащих городах и деревнях, наиболее заметным из которых был Чаа , который был заброшен после оползня. инцидент. [4] [5] Лимническое извержение не только нанесло ущерб популяциям людей и домашнего скота, но также оказало глубокое влияние на разнообразную водную жизнь, включая тилапию, крабов, улиток и лягушек, что привело к значительной потере биоразнообразия в озере и вокруг него. .
Хотя это и не было абсолютно беспрецедентным событием, это было первое известное крупномасштабное удушье, вызванное природным явлением. Чтобы предотвратить повторение ситуации, в 2001 году была установлена дегазационная трубка, которая перекачивает воду из нижних слоев в верхние, позволяя углекислому газу просачиваться в безопасных количествах. В 2011 году были установлены еще две трубки.
Сегодня озеро также представляет угрозу, поскольку его естественная стенка ослабевает. Геологические толчки могут привести к разрушению этой естественной дамбы , что позволит воде хлынуть в деревни, расположенные ниже по течению, вплоть до Нигерии , а также позволит уйти большому количеству углекислого газа.
Озеро Ньос находится в пределах вулканического поля Оку , расположенного недалеко от северной границы Камерунской вулканической линии, зоны вулканов и другой тектонической активности, которая простирается на юго-запад до стратовулкана горы Камерун . Месторождение состоит из вулканических мааров и конусов базальтовых шлаков . [6]
Озеро Ньос расположено к югу от грунтовой дороги из Вума , примерно в 30 км (19 миль) к западу, до Нкамбе на востоке. Деревни вдоль дороги в окрестностях озера включают Ча , Ньос, Мунджи, Джингбе и Субум. Озеро находится в 50 км (31 миле) от границы с Нигерией на севере и расположено на северных склонах массива дю Мбам, дренируется ручьями, текущими на север, а затем на северо-запад, к реке Кацина-Ала в Нигерии, которая является частью Бассейн реки Бенуэ . [7]
Озеро Ньос заполняет примерно круглый маар на вулканическом поле Оку , кратер от взрыва, образовавшийся в результате сильного взаимодействия потока лавы с грунтовыми водами . Считается, что маар образовался в результате извержения максимум 12 000 лет назад, его диаметр составляет 1800 м (5900 футов), а глубина - 208 м (682 фута). [8] [9] Эта область была вулканически активной в течение миллионов лет — после того, как Южная Америка и Африка были разделены тектоникой плит около 110 миллионов лет назад, Западная Африка также испытала рифтинг, хотя и в меньшей степени. Разлом известен как Рифтовая долина Мбере , а расширение земной коры позволило магме достичь поверхности по линии, проходящей через Камерун. Гора Камерун также находится на этой линии разлома. Озеро Ньос окружено старыми потоками лавы и пирокластическими отложениями.
Хотя Ньос расположен внутри потухшего вулкана, под ним все еще существует магма. Примерно в 80 километрах (50 миль) прямо под озером находится бассейн магмы , выделяющий углекислый газ и другие газы; затем газы движутся вверх через землю. Затем пары растворяются в природных источниках, окружающих озеро, в конечном итоге поднимаясь на поверхность воды и попадая в озеро. Но благодаря передовым технологиям на дне озера размещено оборудование для удаления газов, чтобы обезопасить жителей этого района от опасности. [10]
Воды озера удерживаются естественной плотиной , состоящей из вулканической породы . В самом узком месте стена имеет высоту 40 метров (130 футов) и ширину 45 метров (148 футов).
Озеро Ньос — одно из трех озер в мире, которые, как известно, насыщены углекислым газом; остальные — это озеро Монун , также в Камеруне, и озеро Киву на границе между Демократической Республикой Конго и Руандой . Магматическая камера под этим регионом является обильным источником углекислого газа, который просачивается через дно озера, заряжая воды озера Ньос примерно 90 миллионами тонн CO 2 .
Озеро Ньос термически стратифицировано : слои теплой, менее плотной воды у поверхности плавают на более холодных и плотных слоях воды у дна озера. В течение длительного времени углекислый газ, просачивающийся в холодную воду на дне озера, растворяется в больших количествах.
Большую часть времени озеро стабильно, и CO 2 остается в растворе в нижних слоях. Однако со временем вода становится перенасыщенной , и если произойдет такое событие, как землетрясение или оползень , из раствора может внезапно выйти большое количество CO 2 .
Хотя внезапное выделение CO 2 произошло на озере Монун в 1984 году, подобная угроза со стороны озера Ньос не ожидалась. Однако 21 августа 1986 г. на озере Ньос произошло лимническое извержение , вызвавшее внезапный выброс около 100 000–300 000 тонн [11] (в некоторых источниках указывается до 1,6 млн тонн) [12] CO 2 . Это газовое облако поднялось со скоростью почти 100 километров в час (62 мили в час) и [6] перелилось через северный край озера в долину, идущую примерно с востока на запад от Ча до Субума. Затем он хлынул по двум долинам, ответвляющимся на север, вытеснив весь воздух и задушив 1746 человек в пределах 25 километров (16 миль) от озера, в основном сельских жителей, а также 3500 голов домашнего скота. Больше всего пострадали деревни Ча, Ньос и Субум. [13]
На основании доказательств ученые пришли к выводу, что на поверхности озера образовался фонтан воды и пены высотой 100 м (330 футов). Огромное количество поднявшейся воды внезапно вызвало сильную турбулентность в воде, породив волну высотой не менее 25 метров (82 фута), которая омывала берег с одной стороны. [14]
Неизвестно, что спровоцировало катастрофическую дегазацию. Большинство геологов подозревают оползень, но некоторые полагают, что на дне озера могло произойти небольшое извержение вулкана. Третья возможность заключается в том, что прохладная дождевая вода, упавшая на одну сторону озера, спровоцировала переворот. Другие по-прежнему полагают, что произошло небольшое землетрясение, но, поскольку свидетели не сообщали о каких-либо толчках в утро катастрофы, эта гипотеза маловероятна. Какова бы ни была причина, это событие привело к быстрому смешиванию перенасыщенной глубоководной воды с верхними слоями озера, где пониженное давление позволило накопленному CO 2 выйти из раствора. [ нужна цитата ]
Считается, что было выпущено около 1,2 кубических километров (0,29 кубических миль) газа. [15] Обычно голубые воды озера стали темно-красными после выделения газа из-за того, что богатая железом вода из глубины поднималась на поверхность и окислялась воздухом. Уровень озера упал примерно на метр, а деревья возле озера были повалены.
Масштаб катастрофы 1986 года привел к большому количеству исследований о том, как можно предотвратить ее повторение. [16] Оценки скорости поступления углекислого газа в озеро позволяют предположить, что выделение газа может происходить каждые 10–30 лет, хотя недавнее исследование показывает, что выброс воды из озера вызван эрозией естественного барьера, который удерживает в воде озера, это, в свою очередь, может снизить давление на углекислый газ в озере и вызвать утечку газа гораздо быстрее.
Несколько исследователей независимо предложили установить в озере дегазационные колонны с плотов. Они используют насос для первоначального подъема воды со дна озера, сильно насыщенной CO 2 , до тех пор, пока потеря давления не начнет высвобождать газ из двухфазной жидкости, после чего процесс становится автономным. [17] В 1992 году в Монуне и в 1995 году в Ньосе французская группа под руководством Мишеля Хальбвакса продемонстрировала осуществимость этого подхода. В 2001 году Управление по оказанию помощи при стихийных бедствиях США профинансировало постоянную установку в Ньосе. [18]
В 2011 году Мишель Хальбвакс и его французско-камерунская команда установили две дополнительные трубы, чтобы обеспечить полную дегазацию озера Ньос. [19]
После катастрофы ученые исследовали другие африканские озера, чтобы выяснить, может ли подобное явление произойти где-нибудь еще. Озеро Киву , которое в 2000 раз больше озера Ньос, также оказалось перенасыщенным, и геологи находили свидетельства газовыделения вокруг озера примерно каждую тысячу лет. Извержение близлежащей горы Ньирагонго в 2002 году вызвало поток лавы в озеро, что вызвало опасения, что может спровоцироваться газовое извержение, но этого не произошло, поскольку поток лавы остановился задолго до того, как достиг нижних слоев озера, где Газ удерживается в растворе под давлением воды.
В 2005 году Исаак Нджила, геолог из Университета Яунде , предположил, что естественная плотина из вулканической породы , удерживающая воды озера, может обрушиться в ближайшем будущем. [ нужна цитата ] Эрозия разрушила плотину, в результате чего в верхнем слое плотины образовались дыры и карманы, а вода уже проходит через нижнюю часть. Между тем, оползни снизили прочность плотины снаружи. Таким образом, сейсмическая активность, вызванная вулканическим основанием озера, может привести к обрушению стенки озера, в результате чего до 50 миллионов м 3 (1,8 миллиарда футов 3 ) воды хлынет вниз по склону в районы Северо-Западной провинции и нигерийских штатов Тараба и Бенуэ . .
Правительство Камеруна, выступая через Грегори Тани-Леке из Института горного дела и геологических исследований, признает ослабление стены, но отрицает, что она представляет какую-либо непосредственную угрозу. Группа Организации Объединенных Наций под руководством Олафа Ван Дуина и Нисы Нурмохамед из Министерства транспорта и общественных работ Нидерландов осматривала плотину в течение трех дней в сентябре 2005 года и подтвердила, что естественная губа ослабла. Ван Дуин считал, что плотина прорвется в течение следующих 10–20 лет. [20]
Одним из возможных способов предотвращения такой катастрофы было бы укрепление стенки озера, хотя это потребует много времени и денег. Инженеры также могли бы построить канал для слива лишней воды; если бы уровень воды понизился примерно на 20 м (66 футов), давление на стену значительно уменьшилось бы. [21]
Несмотря на риск, связанный с углекислым газом и обрушением подпорной стенки озера, этот район заселен. Поселенцы ссылаются на желание вернуться на земли предков (хотя некоторые из них являются пришельцами) и большое плодородие земли как причины своего возвращения. [22] [23]
Ньос: Η τελετή της αθωότητας [Ньос: Церемония невиновности] (2016), роман Базилейоса Дролиаса, посвященный катастрофе на озере Ньос.
Stikvallei [Choke Valley] (2013), научно-популярный рассказ Фрэнка Вестермана о катастрофе на озере Ньос .
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
СМИ, связанные с озером Ньос, на Викискладе?