Kivu ezers ir bīstamāks par kodolbumbu
Uz Kongo Demokrātiskās Republikas un Ruandas robežas atrodas Kivu ezers. Tā ir viena no trim ūdenstilpēm uz Zemes, kas spēj burtiskā nozīmē uzsprāgt. Zem tā mierīgās virsmas ir izšķīdināts milzīgs daudzums ogļskābās gāzes un metāna, bet turpat blakus atrodas aktīvs vulkāns. Ko tas nozīmē diviem miljoniem cilvēku, kuri dzīvo tā krastos?
Limnoloģiskā katastrofa Njosa ezerā
Lai saprastu Kivu ezera bīstamību, jāatceras 1986. gads. 1986. gada 21. augustā Ņosa ezerā Kamerūnā notika limnisks izvirdums, pēkšņa izšķīdinātās ogļskābās gāzes izdalīšanās. Tas nogalināja 1746 cilvēkus un 3500 mājlopus. Gāzes mākonis pacēlās ar ātrumu gandrīz 100 km/h un pēc tam, būdams smagāks par gaisu, nolaidās apkārtējos ciematos, nosmacējot cilvēkus un dzīvniekus 25 kilometru rādiusā.
Cilvēki vienkārši aizmiga un nepamodās. Mirušo ķermeņiem nebija traumu vai cīņas pēdu, cilvēki nomira turpat, kur atradās. Tā bija pirmā liela mēroga dabasgāzes izraisīta nosmakšana mūsdienu vēsturē. Pēc katastrofas ezerā uzstādīja degazācijas sistēmu, lai samazinātu CO2 koncentrāciju ūdenī un mazinātu atkārtotu izvirdumu risku.
Tomēr zinātnieki, pētot notikušo, pievērsa uzmanību citai ūdenstilpei, un tā izrādījās nesalīdzināmi bīstamāka.
Kāpēc Kivu ezers ir tūkstoš reižu bīstamāks par Ņosa ezeru?
Ņosa ezers ir mazs krātera ezers. Kivu ezers ir 2000 reižu lielāks, un arī tajā tika atklāts gāzu pārsātinājums. Taču mērogs nav vienīgā atšķirība.
Kivu dzelmē ir izšķīdināti aptuveni 300 kubikbikilometri ogļskābās gāzes un 60 kubikbikilometri metāna. Tā ir tā pati dabasgāze, ko izmantojam gāzes plītīs un apkurē. Ogļskābā gāze ir nāvējoša, bet nedegoša, savukārt metāns ir viegli uzliesmojoša gāze, un Kivu ezerā tā ir milzīgos daudzumos.
Ezers atrodas Austrumāfrikas reģionā, kur zemes garoza burtiski plaisā. Vietējie vulkāni ir vieni no aktīvākajiem pasaulē. Tieši Kivu krastā atrodas Gomas pilsēta ar aptuveni 1,2 miljoniem iedzīvotāju, bet aiz tās paceļas Ņiragongo, aktīvs vulkāns, kas pēdējā gadsimta laikā izvirdis aptuveni sešas reizes.
Kas ir limnoloģiskā katastrofa?
Limnisku izvirdumu visvieglāk var iedomāties, salīdzinot to ar gāzēta dzēriena pudeli. Pirms ezers sasniedz piesātinājumu, tas uzvedas kā aizvērta pudele: ogļskābā gāze ir izšķīdusi, pateicoties augstajam spiedienam. Kad spiediens samazinās, gāze izdalās burbuļu veidā un ceļas uz virsmu.
Parastā stāvoklī Kivu ezers ir stratificēts, proti, sadalīts slāņos. Augšējie 60 metri regulāri sajaucas, bet zemāk ūdens ir noslāņojies: apakšā — silts, sāļš un piesātināts ar gāzēm, augšā — vēss un saldūdens. Kamēr slāņi ir stabili, gāzes paliek dziļumā ūdens staba spiediena ietekmē.
Bet, ja kaut kas šo stratifikāciju izjauc, zemestrīce, lavas plūsma vai zemes nogruvums, ar gāzi piesātinātais ūdens var pacelties augstāk. Mazākā dziļumā spiediens vairs nespēj noturēt gāzi šķīdumā. Burbuļi padara ūdeni vēl vieglāku, tas ceļas vēl augstāk, gāze izdalās vēl vairāk, izraisot ķēdes reakciju. Rezultāts ir milzīgs gāzes izvirdums uz virsmas, kas spēj radīt cunami vilni un nāvējošu mākoni.
Metāns Kivu ezerā: sprādzienbīstamības risks
Ņosa ezerā cilvēku nāvi izraisīja ogļskābā gāze, kas ir smagāka par gaisu, klājas pa zemi un izspiež skābekli. Taču Kivu ezers satur arī metānu, un tie ir pavisam cita līmeņa draudi.
Ezeru ekoloģijas profesors Roberts Hekijs intervijā skaidroja: metāns uz virsmas pats no sevis neuzsprāgs, taču ap ezeru ir pietiekami daudz aizdegšanās avotu. Šveices institūta EAWAG fiziķis-limnologs Alfrēds Džonijs Vists žurnālā Nature uzsvēra, ka tieši metāns ir galvenā problēma, tas šķīst sliktāk nekā CO2, un ūdens nespēj to noturēt tik lielos daudzumos.
Pēc inženiera Filipa Morkela aprēķiniem, izvirduma gadījumā Kivu ezers vienā diennaktī atmosfērā izmestu 2–6 gigatonnas oglekļa ekvivalenta. Tas ir aptuveni 5% no pasaules gada CO2 emisijām, vienā toksiskā “izelpas” brīdī. Gāzes mākonis virs ezera varētu saglabāties dienām vai nedēļām, un ikviens, kurš tajā nonāktu, ietu bojā minūtes laikā.
2002. gada Ņiragongo izvirdums novirzīja lavas plūsmu ezerā, radot bažas par gāzes noplūdi, taču lava apstājās krietni pirms dziļajiem slāņiem. Nākamreiz veiksme var arī neuzsmaidīt.
Metāna ieguve no Kivu ezera
Viens no risinājumiem šķiet elegants: iegūt metānu no ezera un izmantot to elektrības ražošanai. Kopš 2016. gada projekts KivuWatt iegūst metānu un nodrošina vietējiem iedzīvotājiem 26 megavatus elektroenerģijas. Tehnoloģija atgādina šampanieša pudeles atvēršanu: 3000 tonnu smagā KivuWatt barža, kas pietauvota 13 km no krasta, paņem gāzēm bagāto ūdeni no 350 metru dziļuma, un, tam ceļoties augšup, gāze spiediena samazināšanās dēļ pati izdalās no ūdens.
Ruandai tas ir būtiski, līdz 2024. gadam metāns no Kivu ezera nodrošināja jau 14,3% no valsts elektroenerģijas. Uzņēmums plāno palielināt jaudu līdz 100 megavatiem.
Tomēr zinātnieku vidū nav vienprātības par to, cik tas ir droši. Vieni bažījas, ka liela mēroga ieguve var destabilizēt ezera slāņus, citi apgalvo, ka tieši gāzes izvadīšana samazina risku. Limnologs Sergejs Kacevs brīdina: ja degazēto ūdeni atgriež pārāk augstu, tas rada lejupejošu plūsmu, kas vertikāli sajauc slāņus. Un tieši vertikālā sajaukšanās ir mehānisms, kas iedarbina limnisku izvirdumu.
Kas notiks, ja Kivu ezers uzsprāgs?
Pat bez metāna ieguves ezers paliek bīstams. Grunts nogulumu paraugi liecina, ka katastrofāli notikumi, kas iznīcināja dzīvos organismus ezerā un ap to, ir notikuši aptuveni ik pēc tūkstoš gadiem.
Kad ezers sasniegs 100% gāzu piesātinājumu, izvirdums notiks spontāni, bez ārēja trigera. Pašlaik ezers ir piesātināts par vairāk nekā 60%. Tiesa, 2020. gada pētījumā tika atklātas kļūdas iepriekšējos novērtējumos un secināts, ka gāzes izvirduma risks Kivu ezerā, iespējams, ar laiku nepieaug. Zinātniskās diskusijas turpinās.
Pēc aplēsēm, ezers 350 metru dziļumā satur 60 miljardus kubikmetru metāna un 300 miljardus kubikmetru CO2. Tiek prognozēts, ka pie pašreizējā uzkrāšanās ātruma gāzes pilnībā piesātinās ezeru pēc 50–200 gadiem, radot gāzes izvirduma draudus vairāk nekā diviem miljoniem piekrastes iedzīvotāju.
Kivu ezers ir retais gadījums, kad dabas apdraudējums vienlaikus ir arī resurss. Metāna ieguve potenciāli padara ezeru drošāku un sniedz elektrību vienam no nabadzīgākajiem pasaules reģioniem. Taču zinātnieki uzsver, ka ar pašreizējo ieguves tempu nepietiek, lai novērstu katastrofu lielas zemestrīces vai vulkāna izvirduma gadījumā. Jautājums nav par to, vai izvirdums notiks, bet gan par to, vai cilvēki paspēs tam sagatavoties.
Vulkāns Antarktīdā katru dienu izmet zeltu 6000 dolāru vērtībā
