Het Kivumeer in Rwanda wordt beschouwd als een "killer" meer vanwege de enorme hoeveelheden biogas die onder een toplaag van zwaar water zijn opgesloten. Wikipedia/GEBRUIKT ONDER CREATIVE COMMONS CC BY-ND 3.0

Overstromingen en bosbranden halen met deprimerende regelmaat het nieuws. Maar vandaag gaan we kijken naar een ander soort natuurramp; een die al meer dan drie decennia niet is gedocumenteerd. Hoe zeldzaam het ook is, dit fenomeen moet niet lichtvaardig worden opgevat, omdat het hele gemeenschappen kan wegvagen met weinig tot geen waarschuwing.

We hebben het over een limnische uitbarsting. Een limnische uitbarsting is wat er gebeurt wanneer dodelijke gassen (zoals CO2) uit vulkanische meren exploderen. Soms ontvouwt het bloedbad zich op meerdere fronten. Net zoals dodelijke wolken mensen en dieren verstikken, de abrupte verplaatsing van water kan tsunami's veroorzaken. Die exacte combinatie van gebeurtenissen doodde meer dan 1, 700 mensen op een grimmige zomerdag in 1986 in het West-Afrikaanse land Kameroen. En nu vragen wetenschappers zich af of er een nog grotere limnische uitbarsting in de maak is.

Een recept voor problemen

De waterdruk neemt toe met de diepte; daarom kunnen duikers zich niet te ver onder het oppervlak wagen zonder de juiste uitrusting. "Hydrostatische druk" is de naam die wordt gegeven aan de kracht die wordt uitgeoefend op een ondergedompeld object door het gewicht van alle vloeistof erboven. Normaal gesproken, deze druk neemt toe met 14,5 pond per vierkante inch (of 99,9 kilopascal) voor elke 34 voet (10 meter) water.

Gassen lossen gemakkelijker op in koude, water onder hoge druk. Daarin ligt de sleutel tot limnische uitbarstingen. Dergelijke uitbarstingen kunnen alleen optreden in diepe wateren met veel hydrostatische druk op de bodem. Ook moet er een significant verschil zijn in zowel druk als temperatuur tussen het oppervlaktewater en de lagere diepten. (De laatste zal veel koeler zijn.)

Stratificatie zal fungeren als een barrière, dat opgeloste gas beperkt houden tot de bodem van het meer waar het de druk niet kan verlagen en vervolgens in de atmosfeer kan ontsnappen. Omdat het opgesloten zit, het opgeloste gas hoopt zich op in enorme en potentieel dodelijke hoeveelheden. Explosies zijn onmogelijk in meren waarvan de onderste en bovenste waterstanden regelmatig door elkaar lopen.

En nu we het toch over het onderwerp hebben, het water heeft een continue toevoer nodig van een zeer oplosbaar gas zoals koolstofdioxide (CO2) of methaan. Dat is waar vulkanisme om de hoek komt kijken. Op plaatsen met actieve vulkanen, begraven magma kan methaan sturen, CO2, en andere gassen die door dunne delen van de aardkorst sijpelen. Als een meer boven je hoofd ligt, het gas kan rechtstreeks in het water terechtkomen, reizen door vulkanische openingen en andere routes.

Omhoog uit de diepte

Dat brengt ons bij Lake Nyos en Lake Monoun. Ze bevinden zich allebei in een vulkanisch veld in Kameroen. Beide meerbodems zijn oververzadigd met CO2, welke onderliggende magma hun kant op stuurt. Op 15 augustus 1984, een deel van het diepe water in Monoun dat met het opgeloste gas was gevuld, steeg naar de oppervlakte. Niemand weet waarom dit gebeurde; het is mogelijk dat hevige regenval, en een aardbeving of een aardverschuiving heeft een deel van het water op de bodem van het meer verplaatst. Achteloos, terwijl het water steeg, de opgeloste CO2 die erin op de loer lag, werd drukloos en vormde bellen. Die bubbels dreven nog meer water naar de top van het meer, resulterend in een massale, stinkende wolk van kooldioxidegas.

Onder de verkeerde omstandigheden, dit gas is extreem gevaarlijk voor mensen. Grote hoeveelheden CO2 kleven aan de grond en verdringen zuurstof, die tot de dood door verstikking kan leiden. Op die vreselijke dag in 1984, maar liefst 37 mensen kwamen om als direct gevolg van alle CO2 die Monoun plotseling losliet.

Slechts twee jaar later, op 21 augustus 1986, Het Nyosmeer beleefde een eigen limnische uitbarsting. Weer was er plotseling mysterieuze omwenteling van met CO2 beladen water uit zijn ijskoude, hogedruk diepten. Maar deze keer, het aantal doden was veel hoger:door de ramp met het Nyos-meer kwamen er ongeveer 1 om het leven door kooldioxide. 746 mensen en meer dan 3, 500 huisdieren. Ergens in de marge van 330, 000 tot 1,7 miljoen ton (300, 000 tot 1,6 miljoen ton) CO2-gas barstte met voldoende kracht uit het water om een ​​tsunami van 20 meter te veroorzaken.

Het extractieschip van de KivuWatt-elektriciteitscentrale in Rwanda haalt CO2-rijk water uit de diepten van het meer, hevelt vervolgens het methaan af en stuurt het naar een elektriciteitscentrale om elektriciteit voor het gebied op te wekken. KivuWatt

Kom je naar een meer bij jou in de buurt?

Als je je zorgen maakt over een moordende limnische uitbarsting die uitbreekt in Lake Superior of Loch Ness, Youxue Zhang, hoogleraar geowetenschappen aan de Universiteit van Michigan, zegt dat je dat niet zou moeten zijn. De twee meest recente limnische uitbarstingen waren de rampen Lake Nyos en Lake Monoun die we zojuist hebben beschreven. Beide wateren bevinden zich net boven de evenaar, waar het het hele jaar door warm is.

Er is gewoon geen manier voor een limnische uitbarsting in een gematigd waterlichaam. Op plaatsen waar de seizoenstemperaturen enorm variëren (zoals de Grote Meren), meeroppervlakken koelen vaak af, waardoor het water op dat niveau zinkt en van plaats verwisselt met de waterlagen eronder. "Gematigde meren ervaren jaarlijks omzet, [dus] het is niet te verwachten dat zich enig gas zou kunnen ophopen in het bodemwater van het meer, " Zegt Zhang via e-mail. "Zonder [opgeloste] gasophoping, er zouden geen uitbarstingen van het meer zijn."

Echter, Zhang en veel van zijn collega's hebben een gezonde interesse getoond in het Kivumeer, een 1, 042 vierkante mijl (2, 700 vierkante kilometer), opkomende vakantiebestemming op de grens van Rwanda en de Democratische Republiek Congo. Waarom? Omdat het alle noodzakelijke criteria lijkt te hebben voor een werkelijk kolossale limnische uitbarsting.

Er zijn ongeveer 10,5 miljard kubieke voet (300 miljoen kubieke meter) opgeloste CO2 en 2,1 miljard kubieke voet (60 miljoen kubieke meter) methaan op de loer nabij de bodem. Zouden die gassen van het oppervlak van het meer exploderen, de 2 miljoen mensen die rond Kivu wonen, zouden in gevaar kunnen komen.

Een mogelijke oplossing:oogst diezelfde gassen als mogelijke energiebron door een extractiebak. KivuWatt is een unieke faciliteit van $ 200 miljoen die een offshore-schip gebruikt om water uit het meer te halen. Vervolgens hevelt het het methaan af en stuurt het naar een elektriciteitscentrale die elektriciteit voor het gebied opwekt. Als het leven tegen zit, zet het om in elektriciteit.

NU DAT IS INTERESSANT

Een prehistorisch precedent? Er zijn enkele spectaculair goed bewaarde vissen, reptiel, vogel, en zoogdierresten op de Messel Pit Fossil Site in Duitsland. Veel skeletten zijn voorzien van gedetailleerde veren- of schaalafdrukken, dus de dieren stierven waarschijnlijk snel en wisten aaseters te ontwijken. Volgens een hypothese, dat komt omdat deze wezens werden gedood door een reeks limnische uitbarstingen.