stringtranslate.com

Озеро Киву

Озеро Киву является одним из Великих африканских озер . [2] Оно расположено на границе между Демократической Республикой Конго и Руандой и находится в Альбертинском разломе , западной ветви Восточно-Африканского разлома . [3] Озеро Киву впадает в реку Рузизи , которая течет на юг в озеро Танганьика . [4] В 1894 году немецкий офицер и колониальный правитель Густав Адольф фон Гётцен был первым европейцем, открывшим озеро.

Береговая линия озера Киву в Гисеньи , Руанда

В прошлом озеро Киву стекало на север, способствуя образованию Белого Нила . Около 13 000–9 000 лет назад вулканическая активность заблокировала выход озера Киву к водоразделу Нила. [5] Вулканизм привел к образованию гор, включая Вирунги , которые возвышались между озером Киву и озером Эдвард на севере. [6] Затем вода из озера Киву была вытеснена на юг вниз по Рузизи. Это, в свою очередь, подняло уровень озера Танганьика , которое вылилось вниз по реке Лукуга . [5]

Озеро Киву является одним из трех озер в мире, наряду с озерами Ниос и Монун , которые подвергаются лимническим извержениям (когда переворот глубоководных стратифицированных слоев высвобождает растворенный углекислый газ (CO 2 )). Дно озера также содержит метан ( CH 4 ), а это означает, что если произойдет лимническое извержение, жизни двух миллионов человек, живущих поблизости, окажутся в опасности.

География

Длина озера Киву составляет около 42 км (26 миль), а его ширина — 50 км (31 миля). [2] Его неправильная форма затрудняет точное измерение площади его поверхности; по оценкам, общая площадь поверхности составляет около 2700 км 2 (1040 кв. миль), что делает его восьмым по величине озером Африки. [4] Поверхность озера находится на высоте 1460 метров (4790 футов) над уровнем моря. Это озеро может подвергаться лимническому извержению каждые 1000 лет. [2] Максимальная глубина озера составляет 475 м (1558 футов), а средняя глубина — 220 м (722 фута), что делает его двадцатым по глубине озером в мире по максимальной глубине и тринадцатым по глубине по средней глубине. [2]

Около 1370 квадратных километров (529 квадратных миль) или 58 процентов вод озера находятся в пределах границ Демократической Республики Конго . [4]

Дно озера расположено в рифтовой долине , которая медленно раздвигается, что вызывает вулканическую активность в этом районе.

Десятый по величине остров в мире на озере Иджви находится на озере Киву. Поселения на берегу озера включают Букаву , Кабаре , Калехе, Саке и Гома в Демократической Республике Конго, а также Гисеньи , Кибуе и Чьянгугу в Руанде.

Химия

Озеро Киву является пресноводным озером и, наряду с камерунскими озерами Ниос и Монун , является одним из трех, которые, как известно, подвергаются лимническим извержениям (когда переворот глубоководных стратифицированных слоев высвобождает растворенный углекислый газ). Вокруг озера геологи [7] [ требуется проверка ] обнаружили доказательства массовых локальных вымираний примерно каждые тысячу лет, предположительно вызванных событиями дегазации. Причина переворота озер в озере Киву неизвестна, но подозреваются вулканическая активность и изменения климата. [8] Газообразный химический состав взрывающихся озер уникален для каждого озера. В случае озера Киву он включает метан ( CH4 ) и углекислый газ (CO2 ) в результате взаимодействия воды озера с вулканическими горячими источниками. [9]

Количество метана, содержащегося на дне озера, оценивается в 65 кубических километров (16 кубических миль). Если бы его сжигали на современной электростанции с комбинированным циклом , это количество метана производило бы около 40 000 мегаватт в течение всего года, что эквивалентно выходной мощности шести плотин Гранд-Кули, работающих на пиковой мощности весной. Озеро также содержит приблизительно 256 кубических километров (61 кубическую милю) углекислого газа, который, если высвободится в результате извержения, может задушить всех жителей побережья озера. [10] Температура воды составляет 24 °C (75 °F), а pH — около 8,6. [ необходима цитата ] Сообщается, что метан вырабатывается путем микробного восстановления вулканического CO 2 . [11] Будущий переворот и выброс газа из глубоких вод озера Киву приведет к катастрофе, затмив исторически задокументированные перевороты озер в гораздо меньших озерах Ниос и Монун. Жизнь приблизительно двух миллионов человек, которые живут в районе бассейна озера, будет под угрозой. [9]

Керны из района залива Букаву озера показывают, что дно имеет слоистые отложения редкого минерала моногидрокальцита, перемежающиеся с диатомовыми водорослями , поверх сапропелевых отложений с высоким содержанием пирита . Они обнаружены на трех разных интервалах. Считается, что сапропелевые слои связаны с гидротермальным выбросом, а диатомовые водоросли — с цветением, которое снизило уровень углекислого газа до уровня, достаточно низкого для осаждения моногидрокальцита. [12]

Ученые предполагают, что достаточное вулканическое взаимодействие с донной водой озера, которая имеет высокую концентрацию газа, нагреет воду, вытеснит метан из воды, вызовет взрыв метана и вызовет почти одновременный выброс углекислого газа, хотя попадание 1 миллиона кубических метров лавы во время извержения в январе 2002 года не имело никакого эффекта. [13] [14] Затем углекислый газ задушит большое количество людей в бассейне озера, когда газы скатятся с поверхности озера. Также возможно, что озеро может породить цунами , когда газ вырвется из него. [15] [16] [17]

Риск, который представляет озеро Киву, начал осознаваться в ходе анализа более поздних событий на озере Ниос. Первоначально считалось, что метан озера Киву — это просто дешевый природный ресурс для экспорта и производства дешевой электроэнергии. Как только стали понимать механизмы, вызывающие перевороты в озере, стало понятным и осознание риска, который озеро представляет для местного населения.

В 2001 году на озере Ниос была установлена ​​экспериментальная вентиляционная труба для удаления газа из глубинных вод, но такое решение для гораздо большего озера Киву обойдется значительно дороже. Примерно 510 миллионов метрических тонн (500 × 106 длинных тонн) углекислого газа в озере — это чуть меньше 2 процентов от количества, ежегодно выделяемого человеком при сжигании ископаемого топлива. Поэтому процесс его выброса может потенциально иметь затраты, выходящие за рамки простого строительства и эксплуатации системы.^

Проблема, связанная с распространением метана, называется « мазуку » — термин на языке суахили, означающий «злой ветер», который выделяет метан и углекислый газ, убивающий людей и животных, а при достаточно высокой концентрации может даже погубить растительность.

Добыча метана

Платформа по добыче метана, Гисеньи, Руанда.

Недавно было обнаружено, что озеро Киву содержит около 55 миллиардов м3 ( 1,9 триллиона кубических футов) растворенного биогаза на глубине 300 метров (1000 футов). До 2004 года добыча газа производилась в небольших масштабах, а извлеченный газ использовался для работы котлов на пивоваренном заводе Bralirwa в Гисеньи . [18] [19] Что касается крупномасштабной эксплуатации этого ресурса, правительство Руанды вело переговоры с рядом сторон о добыче метана из озера.

В 2011 году ContourGlobal , британская энергетическая компания, ориентированная на развивающиеся рынки, обеспечила проектное финансирование для запуска крупномасштабного проекта по извлечению метана. Проект реализуется через местную руандийскую организацию KivuWatt , которая использует морскую баржевую платформу для извлечения, разделения и очистки газов, полученных со дна озера, перед перекачкой очищенного метана по подводному трубопроводу в береговые газовые двигатели . Первый этап проекта, приводящий в действие три « генераторных установки » вдоль берега озера и поставляющий 26 МВт электроэнергии в местную сеть, с тех пор был завершен. Следующий этап направлен на развертывание девяти дополнительных генераторных установок по 75 МВт для создания общей мощности 101 МВт. [20]

Кроме того, в 2015 году компания Symbion Power Lake Kivu Limited получила Соглашение о концессии и производстве электроэнергии (PPA) на производство 50 МВт электроэнергии с использованием метана из озера Киву. Ожидается, что строительство проекта начнется в 2019 году, а первая мощность (фаза 1 - 14 МВт) будет произведена в первом квартале 2020 года. Полностью завод будет введен в эксплуатацию в 2021 году. [21] [22] [ требуется обновление ]

Symbion Power приобрела еще одну концессию на дополнительные 25 МВт и в настоящее время ведет переговоры о PPA с Rwanda Electricity Group, которая может отправить 8 МВт электроэнергии в сеть через шесть месяцев после подписания PPA. Эта концессия находится на месте первоначальной пилотной установки, известной как KP1. [ требуется обновление ]

Помимо управления добычей газа, KivuWatt также будет управлять электростанциями и продавать электроэнергию правительству Руанды на условиях долгосрочного Соглашения о покупке электроэнергии (PPA). Это позволяет KivuWatt контролировать вертикально интегрированное предложение энергии от точки добычи до точки продажи в местной сети. Говорят, что добыча является экономически эффективной и относительно простой, потому что после того, как богатая газом вода закачивается, растворенные газы (в основном углекислый газ, сероводород и метан) начинают выделяться по мере снижения давления воды. Ожидается, что этот проект увеличит возможности Руанды по производству электроэнергии в 20 раз и позволит Руанде продавать электроэнергию в соседние африканские страны. [19] Фирма была удостоена награды Africa Power deal of the year 2011 за инновации в финансовых соглашениях, которые она получила из различных источников для проекта KivuWatt. [23] [24] Электростанция стоимостью 200 миллионов долларов работала на мощности 26 МВт в 2016 году. [25]

Биология и рыболовство

Рыболовные лодки на озере Киву, 2009 г.
Остров Парадис-Малахайд в озере
Небо отражается в озере Киву

Фауна рыб в озере Киву относительно бедна и насчитывает 28 описанных видов, включая четыре интродуцированных вида . [26] Местные обитатели — гольян озера Руква ( Raiamas moorii ), четыре вида усачей ( рипонский усач , Barbus altianalis , восточноафриканский краснопёрый усач , Enteromius apleurogramma , краснопятнистый усач , E. kerstenii и усач Пеллегрина , E. pellegrini ), сом амфилиус , два сома клариас ( C. liocephalus и C. gariepinus ), нильская тиляпия ( Oreochromis niloticus ) и 15 эндемичных цихлид рода Haplochromis . [26] Еще около 20, возможно, неописанных видов цихлид известны из озера. [27] Введенные виды — это три цихлиды: длинноперая тиляпия ( Oreochromis macrochir ), сине-пятнистая тиляпия ( O. leucostictus ) и красногрудая тиляпия ( Coptodon rendalli ), а также сельдевый — сардина озера Танганьика ( Limnothrissa miodon ) [26] [28] [29] Сардина упоминается местными жителями как « Ндагала » или «Исамбаза». [30]

Эксплуатационный запас сардины озера Танганьика оценивался в 2000–4000 метрических тонн (2000–3900 длинных тонн) в год. [31] Она была завезена в озеро Киву в конце 1959 года бельгийским агрономом Альфонсом Колларом. [28] [29] Попытка завезти в то же время похожую шпротовую рыбу из озера Танганьика ( Stolothrissa tanganicae ) не увенчалась успехом. [30]

В настоящее время озеро Киву является единственным естественным озером, в которое L. miodon , сардина, изначально ограниченная озером Танганьика, была первоначально введена для заполнения пустой ниши. До введения в пелагических водах озера Киву не было планктоноядных рыб. В начале 1990-х годов количество рыбаков на озере составляло 6563 человека, из которых 3027 были связаны с пелагическим рыболовством, а 3536 — с традиционным рыболовством. Широкомасштабный вооруженный конфликт в окружающем регионе с середины 1990-х годов привел к снижению улова рыбы. [32]

После этого внедрения сардина приобрела существенное экономическое и пищевое значение для населения побережья озера, но с точки зрения экосистемы внедрение планктоноядных рыб может привести к важным изменениям структуры планктонного сообщества. Недавние наблюдения показали исчезновение в течение последних десятилетий крупного травоядного, Daphnia curvirostris , и доминирование в сообществе мезозоопланктона трех видов циклопоидных веслоногих рачков: Thermocyclops consimilis , Mesocyclops aequatorialis и Tropocyclops confinis . [33] [34]

Первое комплексное исследование фитопланктона было опубликовано в 2006 году. [35] При годовом среднем уровне хлорофилла a в смешанном слое 2,2 мг м −3 и низком уровне питательных веществ в эвфотической зоне озеро явно олиготрофное . Диатомовые водоросли являются доминирующей группой в озере, особенно во время эпизодов глубокого перемешивания в сухой сезон. В сезон дождей стратифицированная водная толща с высокой освещенностью и низкой доступностью питательных веществ благоприятствует доминированию цианобактерий с большим количеством фототрофного пикопланктона. [35] [36] [37] [38] Фактическая первичная продукция составляет 0,71 г C м −2 д −1 (≈ 260 г C м −2 г −1 ). [39]

Исследование эволюционной генетики показало, что цихлиды из озер в северной части Вирунги (например, Эдвард , Джордж , Виктория ) эволюционировали в «протоозере Киву», намного старше интенсивной вулканической активности (20 000–25 000 лет назад), которая разорвала связь. [40] Высота гор к западу от озера (в настоящее время это национальный парк Кахузи-Биега , один из крупнейших заповедников горилл восточной низменности (или горилл Грауэра) в мире), в сочетании с высотой восточного разлома (расположенного в восточной Руанде) могли быть ответственны за сток воды из центральной Руанды в фактическое озеро Киву. Эта концепция «протоозера Киву» была оспорена из-за отсутствия последовательных геологических доказательств, [41] хотя молекулярные часы цихлид предполагают существование озера, намного старше обычно цитируемых 15 000 лет.

Озеро Киву является домом для четырех видов пресноводных крабов , включая два неэндемичных ( Potamonautes lirrangensis и P. mutandensis ) и два эндемичных ( P. bourgaultae и P. idjwiensis ). [42] Среди озер Рифтовой долины озера Танганьика и Виктория являются единственными, где обитают эндемичные пресноводные крабы. [42] [43]

Незаконная рыбная ловля

В 2018 году на озере Киву было зафиксировано более 400 случаев потенциального незаконного вылова рыбы. По данным Отдела исследований животных и передачи технологий Сельскохозяйственного совета Руанды, производство рыбы в озере Киву сократилось с 24 199 тонн в рыболовный сезон 2017–2018 годов до 16 194 тонн в 2019–2020 годах [44] , что заместитель директора Соланж Увитузе объяснила методами рыболовства, которые влияют на воспроизводство рыб. В период с мая по июль 2020 года операции морского подразделения полиции Руанды сообщили о 27 случаях, включая 10 арестованных браконьеров за незаконный вылов рыбы на озере. [45] [46]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Lagassé, Paul, ed. (2000). Колумбийская энциклопедия (6-е изд.). Columbia University Press . стр. 1539. ISBN 978-0787650759.
  2. ^ abcd Шеффель, Ричард Л.; Вернет, Сьюзен Дж., ред. (1980). Природные чудеса света . Соединенные Штаты Америки: Reader's Digest Association, Inc. стр. 206–207. ISBN 978-0-89577-087-5.
  3. ^ Вонг, Х.-К.; Герцен, Р.П. (1974-06-01). «Геофизическое исследование озера Киву, Восточная Африка». Geophysical Journal International . 37 (3): 371–389. doi :10.1111/j.1365-246x.1974.tb04091.x. ISSN  0956-540X.
  4. ^ abc "Крупнейшие озера Африки". WorldAtlas . 15 июня 2020 г.
  5. ^ ab Danley, Patrick D.; Husemann, Martin; Ding, Baoqing; Dipietro, Lyndsay M.; Beverly, Emily J.; Peppe, Daniel J.; et al. (2012). «Влияние геологической истории и палеоклимата на диверсификацию восточноафриканских цихлид». International Journal of Evolutionary Biology . 2012 : 1–20. doi : 10.1155/2012/574851 . PMC 3408716. PMID  22888465 . 
  6. ^ Кларк, Дж. Д. (1969). Доисторическое место водопадов Каламбо, том 1. Лондон: Cambridge University Press. стр. 34. Получено 16 января 2013 г.
  7. ^ "Geology.com". Архивировано из оригинала 2019-10-07.
  8. ^ Fowkes, Neville; Mason, David; Hutchinson, AJ (2018). Труды группы по изучению математики в промышленности: выбросы из озера Киву (PDF) . Университет Витватерсранда. С. 27–73. ISBN 978-0-9870336-8-0. Получено 11 октября 2022 г. .
  9. ^ ab Wenz, John (2020). «Опасность, таящаяся в африканском озере». Knowable Magazine . doi : 10.1146/knowable-100720-1 . S2CID  225118318.
  10. ^ «Взрывоопасное место, таящееся в африканском озере». Журнал Smithsonian .
  11. ^ Наяр, Анджали (2009). «Озеро, полное неприятностей». Nature . 460 (7253): 321–323. doi : 10.1038/460321a . PMID  19606123.
  12. ^ "Stoffers, P., and Fischbeck, R. (1974) Моногидрокальцит в отложениях озера Киву (Восточная Африка) Седиментология , 21, 163–170.
  13. ↑ Seach, John (17–25 января 2002 г.). «Архив новостей о вулканах — Джон Сич». VolcanoLive.com . Получено 07.02.2023 .
  14. ^ Halbwachs; et al. (2002-03-09). "Исследования в озере Киву (Восточная Центральная Африка) после извержения Ньирагонго в январе 2002 года: специальное исследование воздействия притока подводной лавы на устойчивость озера" (PDF) . Солидарности . Получено 21.12.2012 .зеркало
  15. ^ "Руанда и ДРК подписали соглашение о разведке метана в районе Северного Киву". newsghana.com.gh . 21 ноября 2015 г. Получено 07.02.2023 .
  16. ^ "Killer Lakes - Transcript". BBC . 4 апреля 2002 г. Получено 2023-02-07 .
  17. ^ "В тени гибели" Архивировано 28 сентября 2007 г. в Wayback Machine , The Walrus , май 2006 г.
  18. ^ "Исследования случаев: добыча газа из озера Киву – козы Руанды" Архивировано 24.02.2006 в Wayback Machine , Added Value Engineering Consultants, просмотрено 4 мая 2007 г.
  19. ^ ab Adam Mynott (4 мая 2007 г.). "Подводная электростанция Руанды". BBC News . Получено 2008-02-05 .
  20. ^ "Активы: KivuWatt". ContourGlobal . Получено 2018-04-02 .
  21. ^ "Архивная копия". Архивировано из оригинала 2018-05-05 . Получено 2018-05-04 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  22. ^ "Energy Division". MININFRA . Получено 14 июля 2021 г.
  23. ^ "Проект по метану получает глобальную награду". www.rwandaenergy.com . Получено 7 марта 2012 г.
  24. ^ "Африканская энергетическая сделка 2011 года KivuWatt". www.projectfinancemagazine.com . Получено 7 марта 2012 г. .
  25. ^ "Руанда открывает новаторский проект по производству метана". MIT Technology Review .
  26. ^ abc Снукс, Дж; Де Вос, Л.; Тис ван ден Ауденаерде, Д. (1997). «Ихтиогеография озера Киву». Южноафриканский научный журнал . 93 : 579–584.
  27. ^ Уокер, Дж. (2013). «Сколько видов обитает в озере Киву?» (PDF) . Бернский университет. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  28. ^ аб Колларт, А. (1960). «Введение в Stolothrissa tanganicae (Ндагала) на озере Киву». Бюллетень Agricole du Congo Belge . Размещено в Архиве сельскохозяйственных исследований ДРК, Руанды и Бурунди, 1885–1960 гг. (на французском языке). 51 (4).
  29. ^ аб Капарт, А. (1959). «Предложение о введении Ндакалы (Stolothrissa tanganikae) в озеро Киву». Bulletin Agricole du Congo Belge et du Ruanda-Burundi (на французском языке). 50 (4).
  30. ^ Аб Коллар, Альфонс (июнь 1989 г.). «Введение и акклиматизация Исамбасы в Танганьике или в Киву». Compte rendu du seminaire trente ans apres l'introduction de l'Isambaza au lac Kivu (RWA/87/012/DOC/TR/16) (на французском языке). Гисеньи, Руанда: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
  31. ^ Маршалл, BE (1991). «Сезонные и годовые изменения численности сельдевых рыб Limnothrissa miodon в озере Киву». Журнал биологии рыб . 39 (5): 641–648. doi :10.1111/j.1095-8649.1991.tb04394.x.
  32. ^ "ИНФОРМАЦИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ РЫБНЫМ ХОЗЯЙСТВОМ В ДЕМОКРАТИЧЕСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ КОНГО". fao.org . Январь 2001 г. Архивировано из оригинала 15 марта 2006 г. Получено 26 июня 2023 г.
  33. ^ Исумбишо, М (2006). Экология зоопланктона озера Киву (Восточная Африка) . Бельгия: Намюрский университет. ISBN 978-2-87037-534-1.
  34. ^ Исумбишо, М.; Сарменто, Х.; Канингини, Б.; Миша, Ж.-К.; Деси, Ж.-П. (2006). «Зоопланктон озера Киву, Восточная Африка, спустя полвека после завоза сардин в Танганьику» (PDF) . Журнал исследований планктона . 28 (11): 971–989. дои : 10.1093/plankt/fbl032 .
  35. ^ ab Sarmento, H. (2006). Экология фитопланктона озера Киву (Восточная Африка) (PDF) . Бельгия: Университет Намюра. ISBN 978-2-87037-532-7. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-01-17 . Получено 2011-04-23 .
  36. ^ Sarmento, H.; Isumbisho, M; Descy, JP (2006). "Экология фитопланктона озера Киву (Восточная Африка)" (PDF) . Journal of Plankton Research . 28 (9): 815–829. doi : 10.1093/plankt/fbl017 .
  37. ^ Sarmento, H.; et al. (2008). «Обилие и распределение пикопланктона в тропическом олиготрофном озере Киву, Восточная Африка» (PDF) . Freshwater Biology . 53 (4): 756–771. doi :10.1111/j.1365-2427.2007.01939.x.
  38. ^ Сарменто, Х.; и др. (2007). «Видовое разнообразие пелагических водорослей озера Киву (Восточная Африка)» (PDF) . Cryptogamie-Algologie . 28 (3): 245:269.
  39. ^ Sarmento, H.; et al. (2009). "Экология фитопланктона озера Киву (Восточная Африка): биомасса, продукция и элементарные соотношения" (PDF) . Международная ассоциация теоретической и прикладной лимнологии, том 30, часть 5, Труды . 30 : 709–713.
  40. ^ Verheyen, E. (2003). «Происхождение суперстаи цихлидовых рыб из озера Виктория, Восточная Африка». Science . 300 (5617): 325–329. Bibcode :2003Sci...300..325V. CiteSeerX 10.1.1.584.2497 . doi :10.1126/science.1080699. PMID  12649486. S2CID  84478005. 
  41. ^ Стагер, Дж. К. (2003). «Комментарий к «Происхождению суперстаи цихлидовых рыб из озера Виктория, Восточная Африка»". Наука . 304 (5673): 963b. doi :10.1126/science.1091978. PMID  15143263.
  42. ^ ab Cumberlidge, N., and Meyer, KS (2011). Ревизия пресноводных крабов озера Киву, Восточная Африка. Журнальные статьи. Статья 30.
  43. ^ Cumberlidge, N., and PF Clark (2017). Описание трех новых видов Potamonautes MacLeay, 1838 из региона озера Виктория на юге Уганды, Восточная Африка (Brachyura: Potamoidea: Potamonautidae). European Journal of Taxonomy 371: 1–19. doi :10.5852/ejt.2017.371
  44. ^ "Незаконный промысел угрожает биоразнообразию озера Киву". 26 января 2021 г. Получено 23 июня 2023 г.
  45. ^ ENACTAfrica.org (2022-01-31). "Tipping the scales of illicide fishing in Lake Kivu". ENACT Africa . Получено 2022-03-24 .
  46. ^ ISSAfrica.org (2022-02-02). «Склоняя чашу весов незаконного рыболовства в озере Киву». ISS Africa . Получено 24.03.2022 .
На Викискладе есть медиафайлы по теме Озеро Киву .