杀手湖-为什么湖泊喷发可能是世界上最罕见的自然灾害

小编:小编发布日期:2024-04-29浏览量:95

On August 21, 1986, Lake Nyos produced a deadly cloud of carbon dioxide.

1986年8月21日,一名男子前往喀麦隆西北部火山口湖附近的尼奥斯村,在路上发现了数十具动物尸体。他打电话到一个家庭,看看居民是否知道发生了什么事。他没有得到答案,而是发现村子里的人都死了,尽管他们似乎没有受到伤害。

几天后,官员证实,尼奥斯有1700多人死亡,数千只动物死亡。当地政府不确定是什么导致了这场灾难。但这一奇怪而悲惨的事件似乎与两年前发生的一件事相似,就在距此仅60英里的南方。

1984年8月15日,在莫农湖,村民们在湖边发现了37个人和许多动物的尸体。起初,当局对事故原因感到困惑,甚至怀疑是国内恐怖主义。他们采访了目击者,他们报告说听到隆隆声,看到湖中突然升起一朵奇怪的白云,很快就消散了。

莫农湖的悲剧让地质学家和当地官员感到困惑,但尼奥斯湖的灾难引起了全世界的关注。来自世界各地的科学家聚集在尼奥斯进行调查。由于尼奥斯湖坐落在一座休眠火山上,他们的第一个理论是火山爆发并向空气中释放了有毒气体。经过进一步的研究,他们发现病因要不寻常得多。

莫农湖和尼奥斯湖的致命事件都是极其罕见的自然灾害,称为湖泊喷发。

什么是火山喷发?

Scientists set up carbon dioxide detectors following the disaster at Lake Nyos.

尼奥斯湖灾难发生后,科学家们设置了二氧化碳探测器。/路易斯·古布/GettyImages

喀麦隆的这两起事件是仅有的记录在案的火山喷发事件。尽管致命且客观上令人恐惧,但湖底火山爆发是极不可能发生的,因为它们需要特定的因素组合才能发生——这些因素恰好在20世纪80年代在莫农湖和尼奥斯湖被发现。

当溶解的二氧化碳(CO2)突然从湖泊深处喷发出来,在表面形成致命的气体云时,就会发生湖泊喷发,也被称为湖泊翻转。由于二氧化碳比空气重,云会向地面下沉,使野生动物、牲畜和人类窒息。

湖泊喷发发生在水中二氧化碳浓度高的地方。二氧化碳可以通过各种地质过程产生,但最常见的来源是地球岩浆中向上移动的火山气体。

二氧化碳在高压地区更容易溶解,比如湖泊深处寒冷的部分。因此,深湖的底部可能含有非常高的二氧化碳含量,而湖泊表面的二氧化碳含量则会下降。湖底火山爆发只可能发生在分层的湖泊中,这意味着水停留在很少混合的层中,当压力不断增加时,二氧化碳被困在底部。

温度或压力的任何变化都可能触发湖中积聚的二氧化碳迅速而有力地释放出来,导致火山喷发。目前还不清楚是什么引发了莫农湖和尼奥斯湖的爆炸,但考虑到这两个湖都靠近奥库火山场,很可能在每次灾难发生之前都发生了地震或小型火山喷发。我们可能永远无法确切知道是什么导致了它们。

避免下一次火山喷发

A fountain of carbon dioxide-rich water is emitted from the depths of Lake Nyos during the degassing process.

在脱气过程中,富含二氧化碳的水从尼奥斯湖深处喷出。/ USGS //公共领域

在研究了莫农湖和尼奥斯湖周围的化学成分和地质情况后,专家们得出结论,火山爆发可能是由于湖底冷水中的二氧化碳积聚,压力增加,气体最终像一罐摇过的苏打水一样爆炸。研究人员的注意力转向了识别其他湖泊,这些湖泊具有引发湖泊喷发的合适成分,并阻止了灾难的发生,他们把重点放在了卢旺达和刚果民主共和国边界的基伍湖上。

基伍湖位于非常活跃的尼拉贡戈层状火山以南,含有大量的二氧化碳,这些二氧化碳不会在表面消散。这些因素使该湖面临未来火山喷发的风险。但科学家们现在有了一个优势,这要归功于莫农湖和尼奥斯湖爆发后进行的研究。

从1992年的莫农湖和1995年的尼奥斯湖开始,研究人员开始试验脱气方法,这个过程包括在富含二氧化碳的湖层中安装一根管道,让水像喷泉一样从湖表面喷射出来,无害地驱散气体。为了进行测试,他们将装有传感器和控制阀的特殊管子固定在每个湖泊的浮筏上。这种设置允许专家监控缓慢而安全的释放,并避免爆炸。

他们分别于2001年在尼奥斯湖和2003年在莫农湖开始全面除气。几年后,在每个湖泊都安装了另一根管道,这些努力成功地降低了尸体的二氧化碳水平,减少了未来发生毁灭性爆炸的可能性。

科学家们现在对湖泊中潜在的致命气体是如何积聚的以及灾难性湖泊喷发的可能性有了更好的了解。莫农湖和尼奥斯湖仍然是开发新的调查方法和设备的自然实验室,以观察和预防类似的灾难。

文章链接:https://www.480520.com/news/show/107030/
文章来源:https://www.480520.com/    
 
 
更多>同类资讯