Озеро Ниос долгое время было спокойным, прежде чем это случилось. Фермеры и мигрирующие пастухи в западноафриканской стране Камерун знали озеро как большое, тихое и синее.
Но вечером 21 августа 1986 года крестьяне, живущие рядом с озером, услышали грохот. В то же время пенистые брызги вырвались из озера на сотни футов, и над водой собралось белое облако. От земли облако выросло до 328 футов (100 метров) в высоту и растеклось по земле. Когда фермеры у озера вышли из своих домов, чтобы исследовать шум, они потеряли сознание.
Тяжелое облако погрузилось в долину, которая направила его в поселения. Люди в пострадавших районах падали на ходу - дома, на дорогах или в поле - теряя сознание или умирая на нескольких вдохах. В Ниосе и Каме, первых деревнях, пострадавших от облака, погибли все, кроме четырех жителей на возвышенностях.
Долина раскололась, и за ней последовало облако, убившее людей на расстоянии до 15,5 миль (25 километров) от озера. В течение следующих двух дней люди из близлежащих районов вошли в долину и обнаружили тела людей и коров, лежащие на земле.
К 23 августа тучи рассеялись, и тишина рассеялась. Пробыв в бессознательном состоянии до 36 часов, некоторые люди пришли в себя и с ужасом обнаружили, что члены их семей, соседи и домашний скот мертвы.
Озеро тоже изменилось. Теперь он был мельче; в нем плавали растения и листья; и его некогда живописный голубой оттенок потемнел, превратившись в ржавчину. Какова была смертоносная сила в Ниосе? Узнайте дальше.
Расследование катастрофы в Ниосе
Ученые вскоре узнали, что облако содержит углекислый газ (CO2). Это открытие объяснило тяжесть облака, поскольку CO2плотнее воздуха. Облако на самом деле было CO2, смешанным с воздухом. CO2убивал напрямую, отключая сознание и дыхание людей. Когда концентрация CO2составляла 15 процентов и менее, люди теряли сознание, а затем приходили в себя. Люди, вдохнувшие более 15% CO2, через несколько минут переставали дышать и умирали.
Относительно того, почему озеро выбросило CO2- до трети кубической мили - ученые не согласились. Один лагерь полагал, что извержение вулкана высвободило CO2и взорвало озеро. Другой лагерь считал, что CO2 постепенно просачивается и накапливается в озере. Когда озеро взорвалось, оно выпустило газ в виде гигантской смертельной отрыжки.
«В то время как два лагеря ученых ссорились, они сошлись во мнении, что CO2 убивает людей, и люди будут в большей безопасности на возвышенности», - говорит Уильям Эванс, геохимик У. С. Геологическая служба, расследовавшая катастрофу. Камерунское правительство действовало соответствующим образом.
Команда Эванса установила мониторы CO2на берегу озера. Мониторы были подключены к сиренам, которые включались, если в воздух попадало слишком много CO2. Люди знали, что тревога означала, что они должны подняться на возвышенность.
Шли годы, ученые разрешили споры о происхождении СО2. Измерив содержание газа на дне озера Ниос, они обнаружили слой, богатый CO2, в котором уровень газа со временем повышался, что предполагает постепенную утечку на дно озера.
Ученые искали маркеры извержения вулкана, такие как сера и хлорид в озере. Они также установили сейсмометры вокруг водоема для регистрации крошечных землетрясений, которые могут последовать за извержением вулкана. «Это был самый тихий район, который когда-либо наблюдала Британская геологическая служба, - говорит Эванс. Гипотеза вулкана умерла. CO2 бурлил в озеро снизу.
Ученые пришли к выводу, что CO2 долгое время находился в ловушке на дне озера Ньос, удерживаемый глубиной 682 фута (208 метров). Однако в день извержения что-то внешнее вызвало выброс газа. Скорее всего, это был камнепад с одной из стен озера. Когда падающие камни опускались на дно озера, они поднимали немного газа. Затем большая часть газа взорвалась.
Если для вас это звучит как странное происшествие, читайте дальше, чтобы узнать об озере, которое всего два года назад взорвалось устрашающе похожим образом.
Озеро Монун и другие взрывающиеся озера
Почти двумя годами ранее, вечером 15 августа 1984 года, камерунцы примерно в 62 милях (100 км) к юго-востоку от Ньоса слышали похожий грохот возле озера. Однако местом этого предыдущего взрыва было меньшее озеро Монун. Около 23:30 CO2 вылетел из озера и затонул в долине у дороги. Когда люди из близлежащей деревни Нджиндоун шли по дороге на работу перед рассветом, они попали в облако, упали в обморок и умерли.
К 10:30 или около того ветер унес облака. Врач и полицейский прибыли на место происшествия и обнаружили большую часть из 37 погибших на коротком участке дороги, в том числе мужчину, свалившегося на мотоцикл.
Власти Камеруна подозревают, что взрыв был террористическим актом или результатом того, что кто-то сбросил химикаты в озеро. Более традиционные жители деревни Нджиндоун верили в легенды о том, что злые духи периодически покидали озеро и убивали окрестных жителей. «Вероятно, эти легенды возникли из-за газовых взрывов в прошлом», - говорит Эванс.
Еще одно озеро в Африке может взорваться. Озеро Киву, расположенное между Руандой и Конго в Африканской рифтовой долине, вызывает законное беспокойство. Он более чем в два раза глубже Ньоса и может хранить больше газа. Бактерии в озере выделяют метан, а CO2 просачивается из магмы внизу. Слои отложений позволяют предположить, что озеро могло извергаться от 7 000 до 8 000 лет назад, говорит Варекамп. Поскольку около Киву проживает 2 миллиона человек, давление газа в озере контролируется. «Если это когда-нибудь произойдет, это будет стихийное бедствие такого масштаба, которого мы не видели, за исключением цунами в 2004 году», - говорит Варекамп.
В Эквадоре также есть озеро Килотоа, богатое CO2, глубокое и с тропическим климатом. «Некоторые ученые считают его потенциальным аналогом Ниоса», - говорит Варекамп.
Вам может быть интересно, может ли любое озеро взорваться. Может ли это случиться с прудом на заднем дворе? Давайте вернемся к нашим историческим озерам, чтобы выяснить это.
Рецепт убийственного озера
Взрывающиеся озера случаются редко, и предыстория озер Ниос и Монун объясняет, почему. В Камеруне есть слабые места в земной коре, в которыхмагма, или жидкая горная порода, поднимается из земноймантииМагма быстро выбрасывается и вертикально, разрезая трубку по направлению к поверхности. Если он достигнет поверхности, магма может выплеснуться наружу и обрушить дождь из большой кучи камней, образоваввулкан из шлакового конуса
Если магма ударяется о мокрую скалу, когда поднимается, она взрывается, образуякратер в земле. Более 18 000 лет назад такой взрыв образовал кратер на озере Монун. Подобный взрыв произошел несколько сотен лет назад, образовав Ниос. Вода заполнила кратеры, и они превратились в озера.
На дне каждого озера сохранилась старая труба, по которой магма впервые поднялась на поверхность. Если вы пойдете по трубе примерно на 3-6 миль (5-10 километров) вниз, вы наткнетесь на магму. Давление внизу вытесняет один из самых распространенных газов в жидкой породе: CO2Газ поднимается по трубе в озеро. По словам Эванса, исследователи выявили более 100 мест в Камеруне, где CO2 вытекает из-под земли в больших, но не опасных количествах.
Несколько факторов - не только CO2 - должны совпасть, чтобы образовалось взрывающееся озеро. Во-первых, озеро должно быть глубоким. Когда небольшое количество воды удерживает газообразную придонную воду, озеру достаточно небольшого возмущения - ветра, - чтобы высвободить газ. В глубоких озерах вышележащая вода действует как пробка в бутылке шампанского. По словам Эванса, каждые 10 метров (33 фута) воды добавляют 1 атмосферу давления, поэтому в 100-метровом (328 футов) озере давление 10 атмосфер удерживает газ на дне. Ветер не может его расшевелить.
Во-вторых, климат должен быть стабильным в течение всего года, поэтому в тропиках скапливаются взрывающиеся озера. Озеро Верхнее в Соединенных Штатах, например, заряжается газом от разлагающегося вещества до тех пор, пока не сменится сезон. Каждую осень поверхность озера остывает и уплотняется, а затем опускается на дно. Газообразная придонная вода поднимается. Озеро переворачивается или выдыхается - большинство озер делают это хотя бы раз в год, - говорит Варекамп. В местах, где тепло или холодно круглый год, слои озера сохраняют свою температуру и положение. В-третьих, требуется спусковой механизм, такой как оползень, землетрясение или слишком много газа, чтобы нарушить газовый слой.
В Камеруне есть все необходимые ингредиенты для взрывающихся озер: магма, выделяющая CO2 в глубокие озера, тропический климат и триггер.
Дегазация озер с помощью больших соломинок
После прорыва озера Ньос международная команда начала обсуждать способы дегазации обоих озер и предотвращения будущих бедствий. Говорили о бомбардировке озер, чтобы выдуть газ. Но ученые опасались, что бомба также взорвет одну из стен озера Ниос, что вызовет огромное наводнение. «Это само по себе было бы катастрофой, - говорит Эванс. Еще в ноябре 1986 года французские ученые предложили трубку.
«Идея трубы победила, потому что она проста и не связана с большим риском», - говорит Эванс. "Вы можете устранить газ контролируемым образом."
Трубы устанавливались медленно. Денег и дорог в Ниос было мало.«Когда мы покинули Камерун в 1986 году, мы были уверены, что провели хорошую научную работу, порекомендовали, как решить проблему, и сказали, что группы помощи прибудут на следующей неделе и начнут отводить газ. Это был тревожный звонок для всех нас, сколько времени занимает этот тип вещей», - говорит Эванс.
Первая труба была введена в озеро Ньос в 2001 году. Группа французских инженеров погрузила 6-дюймовую (15-сантиметровую) пластиковую трубу на глубину 666 футов (203 метра) в озеро, пока она не достигла газового пласта. Снова брызнула пена, как шампанское из откупоренной бутылки, но на этот раз это не стало смертельным сюрпризом.
Сегодня Ниос дегазирован примерно на 80 процентов по сравнению с уровнем после взрыва 1986 года, говорит Эванс. «Озеро сегодня безопаснее, чем в 2000 году, но все еще опасно». По его словам, достаточно большое количество энергии, например сильное землетрясение или оползень, может вызвать извержение озера.
Еще одна проблема - слабая стена Ниоса. «Эта естественная плотина может рухнуть в любой день, - говорит Эванс.«Если бы плотина внезапно рухнула, верхние 40 метров [131 фут] озера опустели бы в результате сильного наводнения, и это уменьшило бы давление газа, оставшегося в глубокой воде. и выброс газа». Эванс говорит, что газ нужно выпустить как можно скорее, а затем починить стену. Запланированы еще две трубы, первая из которых, возможно, будет запущена весной 2009 года.
В озере Монун три трубы: одна установлена в 2003 году, а две в 2006 году. «Еще одно извержение там, вероятно, невозможно, учитывая, что озеро почти полностью дегазировано», - говорит Эванс. "Моноун сейчас будет очень хорошим местом для жизни."
Поэтому в следующий раз, когда вы почувствуете запах сернистого газа, когда ваше местное озеро переворачивается, думайте об этом как об выдохе озера - и будьте благодарны, что это не отрыжка.