Was lässt einen "Killer" -See explodieren?

Dec 27 2018
Seen scheinen ruhige Orte zu sein, an denen man entkommen und die Ruhe genießen kann. Sie wären also wahrscheinlich überrascht zu erfahren, dass ein See tatsächlich ohne Vorwarnung explodieren kann. Es ist passiert, mit tödlichen Konsequenzen.
Ruandas Kivu-See gilt aufgrund der großen Mengen an Biogas, die unter einer obersten Schicht schweren Wassers eingeschlossen sind, als "Killersee". Wikipedia / VERWENDET UNTER KREATIVEN GEMEINSCHAFTEN CC BY-ND 3.0

Überschwemmungen und Waldbrände machen die Nachrichten mit deprimierender Regelmäßigkeit. Aber heute werden wir uns eine andere Art von Naturkatastrophe ansehen. eine, die seit mehr als drei Jahrzehnten nicht mehr dokumentiert wurde. So selten es auch sein mag, dieses Phänomen sollte nicht leicht genommen werden, da es ganze Gemeinschaften mit wenig bis gar keiner Warnung auslöschen kann.

Wir sprechen von einem limnischen Ausbruch. Ein limnischer Ausbruch ist das, was passiert, wenn tödliche Gase (wie CO2) aus vulkanischen Seen explodieren. Manchmal entfaltet sich das Gemetzel an mehreren Fronten. So wie tödliche Wolken Menschen und Tiere ersticken, kann die abrupte Verdrängung von Wasser zu Tsunamis führen. Diese genaue Kombination von Ereignissen tötete 1986 an einem düsteren Sommertag im westafrikanischen Kamerun mehr als 1.700 Menschen. Und jetzt fragen sich Wissenschaftler, ob ein noch größerer limnischer Ausbruch im Gange ist.

Ein Rezept für Ärger

Der Wasserdruck steigt mit der Tiefe; Deshalb können sich Taucher ohne die richtige Ausrüstung nicht zu weit unter die Oberfläche wagen. " Hydrostatischer Druck " ist die Bezeichnung für die Kraft, die durch das Gewicht der gesamten darüber liegenden Flüssigkeit auf ein eingetauchtes Objekt ausgeübt wird. Normalerweise erhöht sich dieser Druck um 14,9 Pfund pro Quadratzoll (oder 99,9 Kilopascal) pro 10 Meter Wasser.

Gase lösen sich leichter in kaltem Hochdruckwasser. Darin liegt der Schlüssel zu limnischen Eruptionen. Solche Ausbrüche können nur in tiefen Gewässern mit viel hydrostatischem Druck am Boden auftreten. Es muss auch einen signifikanten Druck- und Temperaturunterschied zwischen dem Oberflächenwasser und den unteren Tiefen geben. (Letzteres wird viel kühler sein.)

Schichtungs wird wie eine Barriere wirken, das gelöste Gas auf den Seegrund beschränkt zu halten , wo es nicht drucklos gemacht und dann entweichen in die Atmosphäre. Da es eingeschlossen ist, sammelt sich das gelöste Gas in massiven und möglicherweise tödlichen Mengen an. Explosionen sind in Seen, deren unterer und oberer Wasserstand sich regelmäßig vermischen, nicht möglich.

Und während wir uns mit diesem Thema befassen, benötigt das Wasser eine kontinuierliche Versorgung mit hochlöslichem Gas wie Kohlendioxid (CO2) oder Methan. Hier kommt der Vulkanismus ins Spiel. An Orten mit aktiven Vulkanen kann vergrabenes Magma Methan, CO2 und andere Gase durch dünne Abschnitte der Erdkruste sickern lassen. Wenn sich ein See über dem Kopf befindet, kann das Gas auf vulkanischen Quellen und anderen Wegen direkt ins Wasser gelangen.

Aus den Tiefen

Das bringt uns zum Nyos-See und zum Monoun-See. Sie befinden sich beide in einem Vulkanfeld in Kamerun. Beide Seeböden sind mit CO2 übersättigt, das dem zugrunde liegenden Magma zugeführt wird. Am 15. August 1984 stieg ein Teil des tiefen Wassers in Monoun, das mit dem gelösten Gas beladen worden war, an die Oberfläche. Niemand weiß, warum dies passiert ist; Es ist möglich, dass starke Regenfälle und ein Erdbeben oder ein Erdrutsch einen Teil des Grundwassers des Sees verdrängten. Unabhängig davon, als das Wasser stieg, wurde das darin lauernde gelöste CO2 drucklos und bildete Blasen. Diese Blasen trieben noch mehr Wasser auf die Spitze des Sees, was zu einer massiven, übelriechenden Wolke aus Kohlendioxidgas führte.

Unter den falschen Umständen ist dieses Gas für Menschen äußerst gefährlich. Große Mengen CO2 haften am Boden und verdrängen Sauerstoff, was durch Ersticken zum Tod führen kann. An diesem schrecklichen Tag im Jahr 1984 starben nicht weniger als 37 Menschen als direkte Folge des gesamten CO2-Monouns, das plötzlich freigesetzt wurde.

Nur zwei Jahre später, am 21. August 1986, erlebte der Nyos-See einen eigenen limnischen Ausbruch . Wieder gab es einen plötzlichen, mysteriösen Umbruch von CO2-beladenem Wasser aus seinen kalten Hochdrucktiefen. Diesmal war die Anzahl der Körper jedoch viel höher: Kohlendioxid aus der Nyos-Katastrophe tötete ungefähr 1.746 Menschen und mehr als 3.500 Haustiere. Irgendwo im Stadion von 330.000 bis 1,7 Millionen Tonnen (300.000 bis 1,6 Millionen Tonnen) platzte CO2-Gas mit ausreichender Kraft aus dem Wasser, um einen 20-Meter- Tsunami auszulösen .

Der Extraktionskahn des KivuWatt-Kraftwerks in Ruanda entzieht den Tiefen des Sees CO2-reiches Wasser, saugt das Methan ab und sendet es an ein Kraftwerk, um Strom für das Gebiet zu erzeugen.

Kommen Sie zu einem See in Ihrer Nähe?

Wenn Sie sich Sorgen machen, dass im Lake Superior oder in Loch Ness ein tödlicher Ausbruch ausbricht, sagt der Geowissenschaftsprofessor der Universität von Michigan, Youxue Zhang, dass Sie das nicht tun sollten. Die beiden jüngsten limnischen Eruptionen waren die soeben beschriebenen Kataklysmen am Nyos-See und am Monoun-See. Beide Gewässer befinden sich direkt über dem Äquator, wo es das ganze Jahr über warm ist.

Es gibt einfach keine Möglichkeit für einen limnischen Ausbruch in einem gemäßigten Gewässer. An Orten, an denen die saisonalen Temperaturen stark variieren (wie an den Großen Seen ), kühlen die Seeoberflächen häufig ab, wodurch das Wasser auf dieser Ebene sinkt und die Stellen mit den darunter liegenden Wasserschichten austauscht. "Gemäßigte Seen verzeichnen jährliche Umsätze, [daher] ist nicht zu erwarten, dass sich Gas im Grundwasser des Sees ansammeln kann", sagt Zhang per E-Mail. "Ohne [gelöste] Gasansammlung würde es keine Seeausbrüche geben."

Zhang und viele seiner Kollegen haben sich jedoch für den Kivu-See interessiert , ein aufstrebendes Urlaubsziel an der Grenze zwischen Ruanda und der Demokratischen Republik Kongo. Warum? Weil es alle notwendigen Kriterien für einen wirklich kolossalen limnischen Ausbruch zu haben scheint .

In der Nähe des Bodens lauern etwa 300 Millionen Kubikmeter gelöstes CO2 und 60 Millionen Kubikmeter Methan. Würden diese Gase von der Oberfläche des Sees explodieren, wären die 2 Millionen Menschen, die in der Nähe von Kivu leben, möglicherweise in Gefahr.

Eine mögliche Lösung: Ernten Sie genau diese Gase als mögliche Energiequelle mit einem Extraktionskahn. KivuWatt ist eine einzigartige 200-Millionen-Dollar-Anlage , in der mit einem Offshore-Lastkahn Wasser aus dem See entnommen wird . Anschließend wird das Methan abgesaugt und an ein Kraftwerk gesendet, das Strom für das Gebiet erzeugt. Wenn das Leben Ihnen Zitronen gibt, verwandeln Sie es in Elektrizität .

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Ein prähistorischer Präzedenzfall? Am Messel Pit Fossil Site in Deutschland gibt es einige spektakulär gut erhaltene Fisch-, Reptilien-, Vogel- und Säugetierreste . Viele Skelette haben detaillierte Feder- oder Schuppenabdrücke, so dass die Tiere wahrscheinlich schnell starben und es schafften, Aasfressern auszuweichen. Einer Hypothese zufolge wurden diese Kreaturen durch eine Reihe von limnischen Eruptionen getötet.