1986年8月21日傍晚,非洲喀麥隆北部尼奧斯湖突然噴發(fā)出純二氧化碳?xì)怏w。幾個(gè)小時(shí)內(nèi),周圍2000余人相繼窒息身亡,數(shù)百人受傷。
莫努恩湖四面環(huán)山,湖水中的二氧化碳很難釋放,漸漸沉積于湖底,而且密度不斷增大,如遇地震或地層變化,便可能隨時(shí)發(fā)生劇烈的噴發(fā)或爆炸。目前,有關(guān)專家成功地利用虹吸裝置抽取和釋放了該湖湖水中存積的大量二氧化碳?xì)怏w,有效地遏制了二氧化碳的增加,起到“排氣防噴”的效果。西非喀麥隆也是一個(gè)高原國(guó)家,平原僅占國(guó)土的12%,美麗的尼奧斯湖就在帕美塔高原的一個(gè)山坡上,湖水終年碧藍(lán)澄清,湖邊綠草萋萋,鳥(niǎo)飛獸走。
地震、火山爆發(fā)、山洪泛濫這些天災(zāi)是人們所熟知的,豈知世界上還有另一種天災(zāi),其后果是人們賴以呼吸的空氣中充滿二氧化碳?xì)怏w,致使人呼吸時(shí)得不到足夠的氧氣,最終窒息而死。這樣的災(zāi)害1986年就曾發(fā)生在非洲西部喀麥隆的尼奧斯湖。
湖深達(dá)200多米的尼奧斯湖位于一座死火山的山口,這一座火山屬于喀麥隆山脈。像世界上的許多其他火山區(qū)一樣,在尼奧斯湖的湖底以及湖岸都有不少溫泉,泉水中含有大量的碳酸,顯然這些不斷流入尼奧斯湖的泉水也在不斷增高湖中的二氧化碳含量。
火山學(xué)專家們估計(jì),每年流入尼奧斯湖的二氧化碳含量可以高達(dá)500萬(wàn)立方米,其中大部分的二氧化碳都被湖水吸收。1986年8月21日夜間,幾千萬(wàn)立方米原本溶解在湖水里的二氧化碳突然脫出湖水,因?yàn)檫@種氣體比空氣重,所以它緊貼地面像云一樣沿著火山壁流入山谷,1700多人以及數(shù)目更大的各種動(dòng)物被圍困在這團(tuán)二氧化碳的云霧中窒息而死。就是在距離尼奧斯湖27公里遠(yuǎn)的地方,空氣中的二氧化碳濃度也是如此之高。
災(zāi)難發(fā)生后不久,人們提出了不同的假設(shè),試圖解釋為什么在幾分鐘之內(nèi),尼奧斯湖可以排出如此大量的二氧化碳?,F(xiàn)在專家們基本上一致認(rèn)為,這是大自然中的一種天然脫氣現(xiàn)象,稱為“湖泊噴發(fā)”或“湖泊翻轉(zhuǎn)”。
1986年8月21日凌晨,尼奧斯湖突然噴發(fā),水柱的噴發(fā)速度每小時(shí)達(dá)100公里,充斥著高濃度二氧化碳的高密度云氣迅速籠罩四周,高度達(dá)120米以上,并形成約50米厚的致命云層,籠罩半徑超過(guò)23公里。
一位當(dāng)?shù)匦掖嬲吆髞?lái)在接受訪問(wèn)時(shí)表示:“我在睡夢(mèng)中聞到一種可怕的味道,醒來(lái)之后卻無(wú)法開(kāi)口說(shuō)話,我聽(tīng)到從我女兒的嘴里發(fā)出很可怕、很不正常的聲音。我試圖走向我女兒的床,但我隨即摔倒且倒地不起?!业乖诘厣现钡缴衔?時(shí),聽(tīng)到一陣急促的敲門(mén)聲,我?jiàn)^力起身去開(kāi)門(mén),看到了我的一些朋友,我想要說(shuō)話,但是我沒(méi)有辦法,我?guī)缀鯚o(wú)法呼吸。……后來(lái)我才發(fā)現(xiàn),我女兒已經(jīng)死了。我的鄰居也都死了,我在離開(kāi)尼奧斯湖的時(shí)候,幾乎沒(méi)有看到任何生命跡象?!?/p>
該事件造成約1,700人死亡,牛羊、鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)等動(dòng)物幾乎全軍覆沒(méi)。甚至由于死傷太過(guò)慘重,讓尼奧斯湖在2008年被吉尼斯世界紀(jì)錄承認(rèn)為世界上最致命的湖泊。
政府調(diào)查
喀麥隆政府高度重視,派出本國(guó)科學(xué)家調(diào)查的同時(shí),還邀請(qǐng)國(guó)際權(quán)威科學(xué)人士來(lái)共同解開(kāi)謎團(tuán)。美國(guó)密歇根大學(xué)教授喬治·克林(George Kling)和USGS科學(xué)家比爾·伊萬(wàn)斯(Bill Evans)首先來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)。他們發(fā)現(xiàn),清晨6時(shí)左右,湖面上飄起一小縷一小縷霧氣,霧氣漸漸匯聚形成霧團(tuán),隨風(fēng)飄向岸邊,并帶有臭味,人吸后感覺(jué)頭暈、惡心、憋悶、四肢無(wú)力,漸漸地,霧氣越來(lái)越濃,在8時(shí)至10時(shí)之間達(dá)到頂峰,此時(shí)在一定范圍內(nèi)的人畜都面臨死亡的威脅。到上午11時(shí)后,霧氣又漸漸變淡,直至消失。
科學(xué)家根據(jù)幸存者的回憶說(shuō)災(zāi)難發(fā)生前聽(tīng)見(jiàn)有隱隱的轟鳴聲,初步猜測(cè)可能是尼奧斯湖底火山噴發(fā)了,火山中的有害氣體漫溢開(kāi)來(lái)導(dǎo)致人畜死亡。
菱鐵礦
科學(xué)家測(cè)出湖底有高濃度碳酸鹽,再用同位素方法測(cè)出碳酸鹽中的碳的確來(lái)源于火山。同時(shí)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)尼奧斯湖的深水里含有大量碳酸鐵礦物(菱鐵礦),菱鐵礦是湖底的二價(jià)鐵與高濃度的碳酸鹽經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的化合而形成的,這個(gè)化學(xué)形成過(guò)程必須在寧?kù)o的環(huán)境下產(chǎn)生,并且需要數(shù)百年的時(shí)間才能形成。而尼奧斯湖底火山已有數(shù)百年沒(méi)有噴發(fā),為這個(gè)化合過(guò)程提供了可行條件。
湖水分層
研究發(fā)現(xiàn),火山湖的湖水按化學(xué)性質(zhì)的不同呈現(xiàn)有規(guī)律的分層,這種分層使湖水保持一種奇妙的化學(xué)平衡狀態(tài)。尼奧斯湖水中溶有大量的氣體,其中9成是比空氣重1.5倍的二氧化碳,另有一些是含有氰化氫及其延伸物的劇毒氣體。這些氣體在湖水平靜的時(shí)候,安分守己地待在湖底,一旦在足夠強(qiáng)烈的外力攪動(dòng)下,充滿碳酸的水上升,產(chǎn)生巨量的二氧化碳,沖出水面,和其他毒氣一起,形成大量霧氣涌向岸邊,就成了讓人畜瞬間窒息的隱形殺手。
有害氣體是元兇
而尼奧斯湖澄碧的水變成了紅褐色,一是因?yàn)榛鹕降膰姲l(fā)導(dǎo)致湖水渾濁,二是因?yàn)榫薮罅α康臄噭?dòng)使湖底大量的紅褐色菱鐵礦翻上湖面。
因?yàn)楹嗅尫诺臍怏w重量比空氣重,所以更容易向山谷低洼處聚集,這也是尼奧斯湖區(qū)山谷下的人們死亡最慘重的原因。青年牧師伏爾鮑因?yàn)槠疵枷蚋咛?,所以他幸運(yùn)地從死神魔爪的縫隙中逃開(kāi)了。
尼奧斯湖火山從1986年突然噴發(fā)至今已有20多年,此后,它又陷入了靜默。但是,誰(shuí)能保證它不會(huì)再一次突然噴發(fā)?科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),20年前火山噴發(fā)造成的大量死亡事件,主要原因并不是火山噴發(fā)本身,而是因?yàn)槟釆W斯湖底聚積的巨量有害氣體被釋放出水面。因此,科學(xué)家們從2001年起嘗試為尼奧斯湖排毒,用特制的排氣管湖底,將湖底二氧化碳及其他有害氣體導(dǎo)出來(lái)并妥善處理。
2008年3月份,喀麥隆政府與聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署在喀麥隆首都雅溫得簽署文件,計(jì)劃在2010年前完成“殺人湖”尼奧斯湖的治理及移民安居計(jì)劃。
希望在人類科學(xué)力量的保駕護(hù)航下,悲劇不再重演。
正在喀麥隆西北省的尼奧斯湖進(jìn)行考察的喀科學(xué)和技術(shù)研究部長(zhǎng)恩倫德16日宣布,尼奧斯湖“排氣防噴”首期工程現(xiàn)已順利結(jié)束,工程有效地減少了這個(gè)“殺人湖”噴發(fā)毒氣的可能性。
2009年1月,美國(guó)密歇根大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)教授喬治·克寧(George Kilng),美國(guó)USGS地質(zhì)專家比爾·伊萬(wàn)(Bill Evans)、米歇爾·塔特(Michele Tuttle)和杰克·洛克伍德(Jake Lockwood),法國(guó)薩瓦大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授米歇爾·哈布( Michel Halbwachs),日本地球科學(xué)專家由孝吉田,日本崗山大學(xué)地球科學(xué)教授明納日下,以及喀麥隆科學(xué)家格里高利·坦伊萊克(Gregory Tanyileke)組成了法、美、日、喀四國(guó)專家的科學(xué)考察團(tuán)。他們首次成功地利用虹吸裝置,安全抽取和釋放了尼奧斯湖水中大量二氧化碳及其他有害氣體,遏制了毒氣的增加,“排氣防噴”的國(guó)際合作計(jì)劃初見(jiàn)成效。
從尼奧斯湖排氣現(xiàn)場(chǎng)拍攝到的錄相中可見(jiàn)到一個(gè)50多米高的白色“水柱”從湖面升騰而起,時(shí)高時(shí)低。專家說(shuō),這個(gè)“水柱”的90%為氣體,10%是湖水,噴發(fā)的時(shí)速約為100公里。這種自然虹吸裝置每年可排除湖中2000萬(wàn)立方米的二氧化碳?xì)怏w。
2009年4月,專家還在尼奧斯湖邊安裝了警報(bào)器,警報(bào)器一旦測(cè)得湖中二氧化碳的含量過(guò)高,就會(huì)亮起紅燈,并發(fā)出警報(bào)聲,附近的居民便可立即撤離到安全地帶。
尼奧斯湖為火山湖,海拔1091米,長(zhǎng)2500米,寬1500米,平均水深200米。1986年8月21日夜間,超量的二氧化碳?xì)怏w突然從湖中噴出,掀起了80多米高的水浪。隨著悶雷般的響聲,這股強(qiáng)大的氣體在湖區(qū)周圍迅速擴(kuò)散,僅半小時(shí)就使沿湖1746位居民和6000多頭牲畜窒息死亡。
災(zāi)難發(fā)生后,許多學(xué)者和專家對(duì)災(zāi)難原因進(jìn)行了深入研究,并多次在喀麥隆召開(kāi)有關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議??茖W(xué)家們認(rèn)為,二氧化碳從地層深處緩慢滲進(jìn)湖底,并溶解于湖水中,密度不斷增大,如遇地震或地層變化,便隨時(shí)可能發(fā)生劇烈的噴發(fā)或爆炸。
尼奧斯湖中至少存積了3億立方米的二氧化碳和二氧化硫等有害氣體,而且這些氣體仍在不斷增加。因此,專家們決定,立即開(kāi)始“排氣防噴”二期工程,即在湖中增設(shè)4處虹吸裝置,不間斷地抽取毒氣,以防“殺人湖”再次噴發(fā)毒氣。
距離該湖不遠(yuǎn)的莫努恩湖(Lake Monoun)在1984年8月15日也曾噴發(fā)過(guò)毒氣,造成37人死亡。目前該湖岸邊也已安裝警報(bào)器。據(jù)悉,該湖的排氣行動(dòng)不久也將啟動(dòng)。