Кіріспе
Шығыс Африкадағы Риф аңғарындағы меромиктік көл вулканизм нәтижесінде пайда болған тауларды, соның ішінде Вирунга тауларын құрады. Олар солтүстікке қарай Киву және Эдуард көлдері арасында көтерілді. Киву көлінен су Рузизи өзені арқылы оңтүстікке қарай ағып, Танганьика көлінің деңгейін көтерді, ол Лукуга өзені арқылы асып төгілді. Көлдің бейбіргес пішіні оның нақты бетін өлшеуді қиындатады; шамамен оның жалпы беті аумағы Африкадағы ең үлкен сегізінші көлге айналдырады. Көлдің беті теңіз деңгейінен метр биіктікте орналасқан. Бұл көлде 1000 жыл сайын лимник жарылыс болуы мүмкін. Газдың шығуына байланысты жергілікті жаппай жоғалудың куәліктері табылды. Киву көліндегі көлдің айналуының себебі әлі белгісіз, бірақ жанартаулық белсенділік пен климаттың өзгеруі күдік тудырады. Жарылатын көлдердің газдық химиялық құрамы әр көл үшін ерекше. Киву көлінің жағдайында, көл суының жанартаулық ыстық сулармен әрекеттесуі нәтижесінде метан және көмірқышқыл газы пайда болады. Көлдің түбіндегі метанның мөлшері егер қазіргі заманғы комбиналды электр стансасында жанылса, шамамен 40 000 мегаватт қуатты бір жыл бойына өндіруге жетеді, бұл Grand Coulee Dam-ның алты толық қуатымен жұмыс істеуіне тең. Көлде сондай-ақ, жарылыс кезінде шығарылса, көл жағасындағы барлық тұрғындарды улауы мүмкін көмірқышқыл газының белгілі бір мөлшері бар. Судың температурасы және pH шамамен 8,6-ны құрайды. Метанның жанартаулық процестің микробтық тотығуы арқылы түзілетіні хабарланды. Киву көлінің терең суларынан болашақ айналу және газдың шығуы тарихи жазбалардағы Ниос және Монун көлдеріндегі көл айналуынан гөрі ауқымды апатқа әкелер еді. Көл алабында тұратын шамамен екі миллион адамның өміріне қауіп төнер еді. Ғалымдар көлдің түбіндегі газ концентрациясы жоғары сумен жанартаудың жеткілікті әрекеттесуі суды қыздырып, метанды судан шығарып, метан жарылысын және көмірқышқыл газының дерлік бір уақытта шығуына әкеледі деп болжайды, бірақ 2002 жылғы қаңтардағы жарылыс кезінде 1 миллион кубометр лаваның кіруі әсер етпеді. Газдар көл бетінен ағып, көл алабындағы көптеген адамдарды улайды. Газ жарылысынан көлде цунами да пайда болуы мүмкін. Киву көлінің қаупі Ниос көліндегі соңғы оқиғаларды талдау кезінде түсініле бастады. Киву көлінің метаны бастапқыда экспортқа және арзан қуатты өндіруге арналған арзан табиғи ресурс деп есептелген. Көлдің айналуына себеп болатын механизмдер түсінілгеннен кейін, жергілікті халыққа көлдің қаупі туралы хабардарлық та артты. 2001 жылы Ниос көлінде терең судан газды алу үшін экспериментальды желдеткіш құбыр орнатылды, бірақ мұндай шешім Киву көлі үшін әлдеқайда қымбат болар еді. Көлдегі көмірқышқыл газының шамамен мөлшері адамның жылына шығаратын көміртегінің 2 пайызынан аспайды. Сондықтан, оны шығару процесі жүйені құру және пайдаланудан басқа да шығындарға әкелуі мүмкін. Метанның кең таралғандығымен байланысты мәселе – мазуку, суахили тілінде "жаман жел" деген термин, метан мен көмірқышқыл газын шығарып, адамдар мен жануарларды өлтіретін және жеткілікті концентрацияда болғанда тіпті өсімдіктерді де өлтіре алатын құбылыс.
The volcanism produced mountains, including the Virungas, which rose between Lake Kivu and Lake Edward, to the north. Water from Lake Kivu was then forced south down the Ruzizi. This, in turn, raised the level of Lake Tanganyika, which overflowed down the Lukuga River. Its irregular shape makes measuring its precise surface area difficult; it has been estimated to cover a total surface area of some , making it Africa's eighth largest lake. The surface of the lake sits at a height of above sea level. This lake has a chance of suffering a limnic eruption every 1000 years. found evidence of massive local extinctions about every thousand years, presumably caused by outgassing events. The trigger for lake overturns in Lake Kivu is unknown, but volcanic activity and changes in climate are both suspected. The gaseous chemical composition of exploding lakes is unique to each lake. In Lake Kivu's case, it includes methane and carbon dioxide , as a result of lake water interaction with volcanic hot springs. The amount of methane contained at the bottom of the lake is estimated to be If burned in a modern combined cycle generating plant, that amount of methane would generate around 40,000 megawatts for an entire year, which is equivalent to the power output of six Grand Coulee Dams operating at peak springtime power. The lake also holds an estimated of carbon dioxide which, if released in an eruption event, could suffocate all of the inhabitants of the lakeshore. The water temperature is , and the pH is about 8.6. The methane is reported to be produced by microbial reduction of the volcanic A future overturn and gas release from the deep waters of Lake Kivu would result in catastrophe, dwarfing the historically documented lake overturns at the much smaller Lakes Nyos and Monoun. The lives of the approximately two million people who live in the lake basin area would be threatened. Scientists hypothesise that sufficient volcanic interaction with the lake's bottom water that has high gas concentrations would heat water, force the methane out of the water, spark a methane explosion, and trigger a nearly simultaneous release of carbon dioxide, though the entry of 1 million cubic meters of lava during the January 2002 eruption had no effect. The carbon dioxide would then suffocate large numbers of people in the lake basin as the gases roll off the lake surface. It is also possible that the lake could spawn lake tsunamis as gas explodes out of it. The risk posed by Lake Kivu began to be understood during the analysis of more recent events at Lake Nyos. Lake Kivu's methane was originally thought to be merely a cheap natural resource for export, and for the generation of cheap power. Once the mechanisms that caused lake overturns began to be understood, so did awareness of the risk the lake posed to the local population. An experimental vent pipe was installed at Lake Nyos in 2001 to remove gas from the deep water, but such a solution for the much larger Lake Kivu would be considerably more expensive. The approximately of carbon dioxide in the lake is a little under 2 percent of the amount released annually by human fossil fuel burning. Therefore, the process of releasing it could potentially have costs beyond simply building and operating the system. This problem associated with the prevalence of methane is that of mazuku, the Swahili term "evil wind" for the outgassing of methane and carbon dioxide that kills people and animals, and can even kill vegetation when in high enough concentration.
Метанды өндіру
Киву көлінде жақында еріген биогаздың шамамен мөлшері анықталды, ол тереңдікте орналасқан. 2004 жылға дейін газды ұсақ көлемде өндіру жүргізілді, ол Гисенидегі Bralirwa сыра зауытының қазандықтарын іске қосу үшін қолданылды. Бұл ресурсты кең ауқымда пайдалануға қатысты, Руанда үкіметі көлден метан өндіру үшін бірнеше тараптармен келіссөздер жүргізді. 2011 жылы ContourGlobal, Ұлыбританиядағы дамушы нарықтарға бағытталған энергетикалық компания, ірі масштабты метан өндіру жобасын бастау үшін жобалық қаржыландыруды қамтамасыз етті. Жоба жергілікті руандалық KivuWatt компаниясы арқылы жүзеге асырылады, көл төселінен алынған газдарды шығару, бөлу және тазалау үшін теңіздік баржа платформасы қолданылады, содан кейін тазартылған метан су асты құбыры арқылы жағалаудағы газ қозғалтқыштарына жіберіледі. Жобаның бірінші кезеңі, көл жағалауындағы үш "генсетті" қуатпен қамтамасыз ету және жергілікті желіге 26 МВт электр қуатын беру аяқталды. Келесі кезеңде жалпы қуаты 101 МВт құрайтын 75 МВт-қа қосымша тоғыз генераторды орнату жоспарлануда. Сонымен қатар, 2015 жылы Symbion Power Lake Kivu Limited компаниясына Киву көлі метанын пайдалану арқылы 50 МВт электр қуатын өндіруге арналған концессия және электр қуатын өндіру туралы келісім (PPA) берілді. Жобаның құрылысы 2019 жылы басталуы күтілуде, ал алғашқы қуат (1-кезең – 14 МВт) 2020 жылдың бірінші тоқсанында өндіріледі. Зауыт 2021 жылы толыққанды жұмыс істеуге кіріседі. Symbion Power тағы 25 МВт-қа арналған тағы бір концессия сатып алды және қазір Руанда Электр Энергиясы Тобымен (REG) PPA келісімшартын келісуде, ол PPA қол қойылғаннан кейін алты айдан соң желіге 8 МВт электр қуатын жіберуге мүмкіндік береді. Бұл концессия бастапқы пилоттық қондырғы, KP1 деп белгілі орналасқан жерде орналасқан. Газды өндірумен қатар, KivuWatt электр энергиясын өндіру қондырғыларын басқарады және ұзақ мерзімді электр энергиясын сатып алу келісімшарты (PPA) негізінде электр қуатын Руанда үкіметіне сатады. Бұл KivuWatt-қа өндіруден сату нүктесіне дейін вертикальді интеграцияланған энергияны басқаруға мүмкіндік береді. Газға толы су сорғыланғаннан кейін, еріген газдар (негізінен көмірқышқыл газы, күкірттегі сутегі және метан) су қысымы төмендегенде көпіршіктеп шыға бастағандықтан, өндіру тиімді және салыстырмалы түрде оңай деп есептеледі. Бұл жоба Руанданың энергия өндіру қабілетін 20 есеге дейін арттыруы және Руандаға көршілес Африка елдеріне электр энергиясын сатуға мүмкіндік беруі күтілуде. 2016 жылы 200 миллион долларлық электр станциясы 26 МВт қуатпен жұмыс істеді.
Биология және балық шаруашылығы
Киву көліндегі балық фаунасы салыстырмалы түрде кедей, 28 түрі сипатталған, оның ішінде төрт түрі кіргізілген. Жергілікті түрлер: Руква көліндегі кішкентай балық (Raiamas moorii), төрт түрдегі барб (рипон барбелі, Barbus altianalis, Шығыс Африканың қызыл қанатты барбі, Enteromius apleurogramma, қызыл дақты барб, E. kerstenii және Пелегрин барбі, E. pellegrini), Амфилиус балығы, екі Clarias балығы (C. liocephalus және C. gariepinus), Нил тилапиясы (Oreochromis niloticus) және 15 эндемикалық Haplochromis цихлидтері. Кіргізілген түрлер – үш цихлид, ұзын жүзбелі тилапия (Oreochromis macrochir), көк дақты тилапия (O. leucostictus) және қызыл кеуделі тилапия (Coptodon rendalli), сондай-ақ клапеид, Танганьика көлі сардины (Limnothrissa miodon). Сардин жергілікті жерде «Ндагала» немесе «Исамбаза» деп аталады. Танганьика көлі сардинының игерілетін қоры жылына шамамен екі миллион тоннаға бағаланады. Ол 1959 жылдың соңында бельгиялық агроном Альфонс Колларт тарапынан Киву көліне кіргізілген. Осыдан кейін сардин көл жағалауындағы адамдар үшін маңызды экономикалық және тағамдық мәнге ие болды, бірақ экожүйе тұрғысынан планктонмен қоректенетін балықтардың енгізілуі планктондық қоғамдастықтың құрылымында маңызды өзгерістерге әкелуі мүмкін. Жақындағы байқаулар соңғы онжылдықтарда ірі жайылымшы Daphnia curvirostris жоғалып кеткенін және мезозоопланктондық қоғамдастыққа үш түрлі циклопоид копеподтың үстемдік еткенін көрсетті: Thermocyclops consimilis, Mesocyclops aequatorialis және Tropocyclops confinis. Фитопланктонды алғашқы толық зерттеу 2006 жылы жарияланды. Аралас қабаттағы хлорофилл a-ның жылдық орташа мөлшері 2,2 мг/м³ және эуфотикалық аймақтағы қоректік заттардың төмен деңгейі көлдің анық олиготрофты екенін көрсетеді. Диатомалар көлдегі басым топ болып табылады, әсіресе құрғақ маусымда терең араласу эпизодтары кезінде. Жаңбырлы маусымда жоғары жарық және төмен қоректік заттардың болуымен су бағанында фототрофты пикопланктонның көп мөлшерін қамтитын цианобактериялардың үстемдігіне жағдай жасайды. Нақты бастапқы өндіріс 0,71 г C м⁻² күніне (≈ 260 г C м⁻² жылына) құрайды. Эволюциялық генетиканы зерттеу Вирунганың солтүстігіндегі көлдердегі (мысалы, Эдвард, Джордж, Виктория) цихлидтердің «прото-Киву көлінде» пайда болған болуы мүмкін екенін көрсетті, бұл интенсивті жанартаулық белсенділіктен (20 000–25 000 жыл бұрын) әлдеқайда ертерек пайда болған. Көлдің батысындағы таулардың көтерілуі (қазіргі уақытта Кахузи-Биега ұлттық паркі, әлемдегі шығыс жазық жерлеріндегі (немесе Грауэр) гориллаларының ең ірі қорықтарының бірі), шығыс жарылыстың көтерілуімен (Шығыс Руандада орналасқан) бірігіп, Руанданың орталық бөлігінен Киву көліне судың ағып кетуіне себеп болды. «Прото-Киву көлі» тұжырымына геологиялық дәлелдердің жетіспеуі күмән келтірді, бірақ цихлидтердің молекулалық сағаты көлдің жасы әдеттегі 15 000 жылдан әлдеқайда үлкен екенін көрсетеді. Киву көлі төрт түрлі тұщы су шабағының мекені болып табылады, оның ішінде екі эндемиялық емес (Potamonautes lirrangensis және P. mutandensis) және екі эндемикалық (P. bourgaultae және P. idjwiensis) түрлер бар. Рифт аңғарындағы көлдердің ішінде Танганьика және Виктория көлдері ғана эндемикалық тұщы су шабағына ие.
Заңсыз балық аулау
2018 жылы Киву көлінде 400-ден астам заңсыз балық аулау дерегі тіркелді. Руанда Ауыл шаруашылығы басқармасының Жануарларды зерттеу және технологиялар трансфері бөлімінің мәліметінше, Киву көліндегі балық өндірісі 2017–2018 жылдарғы балық аулау маусымында 24 199 тоннадан 2019–2020 жылдарғы 16 194 тоннаға дейін азайды. Басқарма директордың орынбасары Соланж Увитузе бұл азаюды балықтардың көбеюіне зиян келтіретін балық аулау тәсілдерімен байланыстырды. 2020 жылдың мамыр және шілде айлары аралығында Руанда полициясының Теңіз бөлімшесінің операциялары барысында 27 дерек тіркелді, оның ішінде көлде заңсыз балық аулағандары үшін 10 браконьер ұсталды.