15
Время чтения: 6 мин.
Может ли тихая гладь озёрной воды стать причиной смерти многих людей? Может, если глубоко в земле под озером располагается бассейн магмы. Озёра взрываются редко, но метко… В 1986 году взорвалось озеро Ниос в западной части Камеруна.
Экспедиции учёных завершили следствие по случаю, произошедшему 21 августа 1986 года. Именно в этот день здесь случилось извержение, так называемая лимнологическая катастрофа. Огромный пузырь углекислого газа, покоившийся на дне озера Ниос, вырвался на поверхность над северными берегами и устремился двумя потоками по горному склону, уничтожая всё живое на расстоянии до 27 километров от озера. Всё это, в одночасье оставило после себя 1746 погибших. В посёлке Ниос, Субум, Ча и Фанг почти не осталось жителей, погиб весь домашний скот, птица и даже насекомые.
Так как это озеро расположено в кратере вулкана, считавшегося спящим, многие исследователи, прибывшие сюда вскоре после трагедии, предположили, что вулкан ожил, и выброшенный извержением ядовитый газ, пройдя сквозь воду, отравил на своём пути всё живое.
Ньо́с (также Нио́с, англ. Lake Nyos, фр. Lac Nyos) — кратерное озеро в Камеруне.
Координаты: 06°26′17″ с. ш.,10°17′56″ в. д. Площадь — 1,58 км² . Объём — 0,15 км³
Из озера берёт начало левый приток реки Жонга (приток реки Катсины).
Озеро Ниос расположено в департаменте Менчум Северо-западного региона Камеруна на склоне горного образования принадлежащего к вулканической цепи, протянувшейся в северо-восточном направлении от Атлантического океана до высокогорий Камеруна. Само озеро — вулканического происхождения. На большой глубине под землёй бурлит магма, а на поверхность непрерывно источаются опасные для жизни газы, в основном диоксид углерода (СО2), который поднимается вверх (утечка) и растворяется в подземных водах, питающих озеро.
Высокогорное (1090 метров над уровнем моря) озеро Ниос образовано 400 лет назад поверхностными и подземными водами, которые заполнили маар, образовавшийся в результате гидротермального взрыва. Взрыв произошёл при встрече потока лавы с подземными водами.
Наибольшая глубина озера Ниос — 209 метров, длина — 1400 метров, ширина — 900 метров. Северный берег озера окаймляет естественная дамба из вулканических пород, высотой до 40 метров. Воды озера через естественный водовод на поверхности дамбы стекают по горному склону в речку Катсина (англ. Katsina). Дамба нуждается в срочном ремонте. Прогрессирующая коррозия вулканических пород, составляющих тело дамбы, ослабляет её и может вызвать разрушение, что в свою очередь вызовет катастрофическое наводнение на прилегающих территориях Камеруна и Нигерии и нарушит экологию этих территорий и самого озера.
На противоположном склоне горного образования в юго-восточном направлении на расстоянии 95 километров расположено другое, сходное с озером Ниос, высокогорное озеро Манун (фр. Monoun) (глубина 95 метров). Его координаты — 5°34′48″ с. ш., 10°35′12″ в. д., которое также образовано водами, заполнившими кратер вулкана. Двумя годами ранее 15 августа 1984 года похожая лимнологическая катастрофа произошла на озере Манун, которая унесла жизни 37 человек. В обеих катастрофах в течение нескольких часов было выброшено огромное количество газообразного диоксида углерода (CO2).
Воды озёр характеризуются практически неизменной по объёму и времени температурой, высокой концентрацией диоксида углерода и большим градиентом этой концентрации. Сходство обусловлено едиными источниками, питающими озёра водой.
Обследования, проведённые экспедициями из Италии, Франции, Японии, Нигерии, Швейцарии, США и Великобритании, установили, что пострадала растительность по берегам озера. Листва покрылась коричневой плёнкой. Кое-где листья почернели и съёжились, как от холода. Был сделан вывод: это следствие того, что газ, выделившийся из недр озера, расширяясь, охладился и как бы приморозил листву. Известно, что выделение растворённой в воде двуокиси углерода СО2 идёт с поглощением энергии и соответственно вызывает похолодание. В данном случае похолодание могло составить 10 градусов. Первые попытки взять химические пробы глубинных вод оказались неудачными: при подъёме сосуды взрывались из-за высокого давления содержащихся в них газов. Удалось это лишь при замедленном подъёме сосудов с открытым клапаном. Анализ на месте показал, что на 99,6 процента растворенные газы представляли двуокись углерода, кроме того, в пробах содержались метан и небольшое количество гелия.
Выполненный в лабораторных условиях немецкими учёными анализ позволил заключить: сразу после катастрофы в водах озера содержалось около 250 миллионов кубических метров СО2. Изотопный состав кислорода и углерода подтверждает, что газы поступили сюда, просачиваясь из глубин земли. Новые измерения, сделанные уже в апреле 1992 года, говорят, что СО2 продолжает поступать в озеро — около пяти миллионов кубических метров год.
Все это, однако, противоречит показаниям выживших жителей, утверждающих, что в момент бедствия они чувствовали запах тухлых яиц или пороха и якобы слышали звук взрыва. Такие явления могли бы сопровождать вулканическое извержение взрывного типа. Но оно бы неизбежно вызвало нарушение мощного слоя осадочных донных пород, которые осаждаются весьма медленно. В то же время ни одна из взятых проб воды осадков не содержала и сернистых газов не было.
На дне маара в озере Ниос (и Манун) не обнаружены признаки обвалов, оползней или подводных извержений вулкана, которые могли бы вызвать лимнологическую катастрофу 21 августа 1986 года (и 15 августа 1984 года). Нет достоверных данных о землетрясении, о ветре, создавшем нагонную волну, а также о выпадении только на одной половине озера Ниос (и Манун) холодных дождей, способных вызвать лимнологическую катастрофу 21 августа 1986 года (и 15 августа 1984 года на озере Манун).
Отличительная особенность количества атмосферных осадков ежегодно выпадающих с октября по май месяц (сухой период) в окрестностях озёр Ниос и Манун в том, что в 1983 году это количество оказалось наименьшим (критическим) за период наблюдений с 1929 года по 1988 год.
Считается, что двуокись углерода не имеет запаха, но обладает лёгким кислотным вкусом, так как во рту образует углекислоту. Английские исследователи отмечают, что во всех шести языках, на которых говорят обитатели окрестностей озера Ниос, отдельных слов для понятия «запах» и «вкус» нет. Поэтому при переводе (зачастую двойном) эти ощущения могли передаваться одним и тем же словом
«запах». К тому же трудно объяснить, почему некоторые жители посёлка Субум, находящегося в 10,4 километра от озера, утверждают, что они одновременно слышали грохот взрыва и чувствовали «дурной запах», хотя газовое облако могло преодолеть это расстояние за полчаса, а звук — за 32 секунды.
Захоронение погибших шло в братских могилах весьма поспешно, без проведения аутопсии. Врачи, даже коренные камерунцы, живущие в столице страны, местными языками не владеют и симптомы перенёсших трагедию описывают лишь приблизительно. Отмечено, однако, что на теле некоторых погибших были волдыри. Вулканологи принимали это за свидетельство воздействия горячих или кислотных газов, выброшенных извержением. Но у живых они оказались лишь поверхностными и быстро зажили.
У 548 госпитализированных и 297 лиц, получивших амбулаторную помощь, симптомы были сходными с теми, что бывают при воздействии удушающих газов, таких, как двуокись углерода. Все поступившие в больницы находились без сознания, многие из них — в течение нескольких часов, что также указывает на высокую концентрацию СО2.
Всё вместе взятое привело исследователей к следующему выводу. Очевидно, к августу 1986 года воды и осадочные породы в озере Ниос были перенасыщены двуокисью углерода. В дождливый сезон (разгар его приходится на этот месяц) многочисленные ручьи и реки, впадающие с юга, пополнили озеро водой, которая образовала отдельный поверхностный слой. Она была несколько холодней и плотней, чем нижние слои. Постепенно новый верхний слой распространился по всей поверхности. В то же время просачивание глубинных вод сквозь весьма пористые породы привело к тому, что мощность верхнего холодного слоя увеличилась. Обычно подобная стратификация рассасывается по мере того, как поверхностные воды в конце дождливого сезона теплеют.
Однако вечером 21 августа 1986 года что-то нарушило покой озера Ниос. Глубинные воды, насыщенные СО2, в северо-восточной его части поднялись наверх. Известно, что в это время года здесь господствуют северо-восточные ветры; возможно, что на этот раз они были сильнее и упорнее, чем всегда, и сместили холодную поверхностную воду в южную часть акватории. Достаточно было несколько более плотным водам сосредоточиться там, где они потеряли стабильное состояние, погрузились и повсеместно вытеснили «газированную» воду из глубины наверх.
Отличительной характеристикой лимнологической катастрофы являются
«спусковой механизм» и условия его включения.
Лимнологическая катастрофа в 1986 году на озере Ниос (и в 1984 на озере Манун) последовала после включения в 1983 году атмосферными осадками «спускового» механизма катастрофы в следующей последовательности:
• Уменьшение в сухой период 1983 года количества атмосферных осадков вызвало уменьшение скорости водного потока в напорном водоносном горизонте и одновременно увеличило в водном потоке до аномально высоких (критических) значений концентрацию растворённого диоксида углерода.
• Водный раствор с аномально высокими (критическими) значениями концентрации диоксида углерода переместился в твёрдый водопроницаемый осадок под дном озера Ниос в августе 1986 года (и под дном озера Манун в августе 1984 года).
• Выделение газообразного диоксида углерода из перенасыщенного (критического) водного раствора в твёрдом осадке под дном озера вызвало разрушение твёрдого осадка, последующие всплытие и выброс в атмосферу огромного количества газообразного диоксида углерода.
Поднимающаяся вода, приближаясь к поверхности, начала выделять пузыри газа, а так как они обладают плавучестью, то содействовали процессу поднятия глубинных масс с их собственным газом. Всё это привело к охлаждению воды, о котором говорилось выше.
Вырвавшийся на поверхность гигантскими пузырями газ породил мощные волны, затопившие низины на южном берегу. Этот газ и сопровождавшая его влага превратились в мельчайший туман, образовавший холодную аэрозоль, которая облаком потекла по долинам, окружающим озеро, где сосредоточено население. Подобной модели не противоречит ни один из имеющихся фактов.
Остаётся определить, насколько вероятно повторение такой трагедии. В том, что озеро уже накопило для этого более чем достаточное количество газа, сомневаться не приходится. Однако, если описанная модель верна, то газ может снова прийти в движение, но лишь при условии нового мощного внешнего воздействия, позволяющего глубинным волнам приблизиться к поверхности. Подобные крупные нарушения обычного состояния — явление редкое, и, возможно, у человека есть время, чтобы найти способы, позволяющие сократить содержание CO2 в этой акватории,— выражает надежду британский журнал «New Scientist».
