Кіріспе
Ниос көлі – Камерунның Солтүстік-Батыс аймағындағы кратерлік көл. Ниос – Камерунның жанартау белсенділігінің сызығындағы Оку жанартау жазығындағы сөнген жанартаудың беткейінде орналасқан терең көл. Көл суын жанартау тоғаны ұстап тұрады. Көлдің түбінде магма қалтасы жатыр, ол көмірқышқыл газын суға шығарып, оны көмір қышқылына айналдырады. Ниос – осылайша көмірқышқыл газымен толық қаныққан үш көлдің бірі, сондықтан лимник апаттарына бейім (қалғандары – Камерундағы Монун көлі және Конго Демократиялық Республикасы мен Руандадағы Киву көлі). 1986 жылы, мүмкін, жер көшкіні салдарынан, Ниос көлі кенеттен үлкен газдан тұратын бұлтты шығарды, ол жақын жердегі қалалар мен ауылдарда 1746 адам мен 3500 малдың өліміне себеп болды, ең танымал Чха ауылы болды, ол оқиғадан кейін тасталып кетті. Лимник апат адам мен малдың ғана емес, сонымен қатар тилапия, шаяндар, қабылдақтар және бақалар сияқты су өсімдіктері мен жануарларына да зор зиян келтірді, нәтижесінде көлдің ішінде және айналасында биологиялық әртүрлілік айтарлықтай азайды. Бұл оқиға бұрын-соңды болмағанмен, табиғи құбылыс салдарынан кең ауқымдағы уланудың алғашқы жағдайы болды. Қайталаудың алдын алу үшін 2001 жылы көлдің түбінен суды жоғары қабатқа сорып алатын және көмірқышқыл газының қауіпсіз мөлшерде шығуына мүмкіндік беретін газсыздандыру құбыры орнатылды. 2011 жылы тағы екі құбыр қосылды. Бүгінде көлдің табиғи тоғаны әлсіреп бара жатқандықтан, ол да қауіпті. Геологиялық діріл осы табиғи тоғанның құлауына әкелуі мүмкін, бұл судың Нигерияға дейінгі төмен жатқан ауылдарға ағылып түсуіне және көп мөлшерде көмірқышқыл газының шығуына жағдай жасауы мүмкін.
Lake Nyos ('/n//iː//oʊ//s/ NEEohs) is a crater lake in the Northwest Region of Cameroon, located about northwest of Yaoundé, the capital. Nyos is a deep lake high on the flank of an inactive volcano in the Oku volcanic plain along the Cameroon line of volcanic activity. A volcanic dam impounds the lake waters. A pocket of magma lies beneath the lake and leaks carbon dioxide into the water, changing it into carbonic acid. Nyos is one of only three lakes known to be saturated with carbon dioxide in this way, and therefore prone to limnic eruptions (the others being Lake Monoun, also in Cameroon, and Lake Kivu in the Democratic Republic of Congo and Rwanda). In 1986, possibly as the result of a landslide, Lake Nyos suddenly emitted a large cloud of , which suffocated 1,746 people and 3,500 livestock in nearby towns and villages, the most notable one being Chah, which was abandoned after the incident. The limnic eruption not only devastated human and livestock populations but also had a profound impact on the diverse aquatic life, including tilapia, crabs, snails, and frogs, leading to a significant loss of biodiversity in and around the lake. Though not completely unprecedented, it was the first known large scale asphyxiation caused by a natural event. To prevent a recurrence, a degassing tube that siphons water from the bottom layers to the top, allowing the carbon dioxide to leak in safe quantities, was installed in 2001. Two additional tubes were installed in 2011. Today, the lake also poses a threat because its natural wall is weakening. A geological tremor could cause this natural levee to give way, allowing water to rush into downstream villages all the way into Nigeria and allowing large amounts of carbon dioxide to escape.
География
Ниос көлі Камерундық вулкандық желісінің солтүстік шекарасының жанында орналасқан Оку вулкандық алаңында жатыр. Бұл аймақ – вулкандар мен басқа да тектоникалық қызметтің оңтүстік-батысқа қарай Камерун тауының стратовулканына дейін созылатын аймағы. Алаң жанартаулық маарлар мен базальттық шлак конустарынан тұрады.
Құрылуы мен геологиялық тарихы
Ниос көлі Ум қаласынан шығысқа қарай, Нкамбеге дейінгі топырақ жолдың оңтүстігінде орналасқан. Көл маңындағы жол бойындағы ауылдарға Ча, Нёс, Мунжи, Джинбе және Субум жатады. Көл Нигерия шекарасынан солтүстікке қарай орналасқан және Массив дю Мбамның солтүстік беткейлерінде жатыр. Оны солтүстікке қарай, содан кейін солтүстік-батысқа қарай Нигериядағы Кацина Ала өзеніне құятын өзендер кесіп өтеді, бұл өзен Бенуэ өзені бассейнінің бөлігі. Ниос көлі Оку жанартау алабындағы шамамен дөңгелек пішіндес маарды толтырады, ол лава ағынының жер асты суларымен күшті әрекеттесуінен пайда болған жарылыс кратері. Маардың шамамен 12 000 жыл бұрын пайда болғаны есептеледі, оның диаметрі 1800 м, ал тереңдігі 208 м. Бұл аймақ миллиондаған жылдар бойы жанартаулық қызметке толы болды. 110 миллион жыл бұрын Оңтүстік Америка мен Африка плиталардың қозғалысымен бөлінгеннен кейін, Батыс Африка да аз дәрежеде болса да, жарылысқа ұшырады. Бұл жарылыс Мбере жарасы деп аталады, ал жер қыртысының кеңеюі магманың Камерун арқылы өтетін сызық бойымен жер бетіне жете алуына мүмкіндік берді. Камерун тауы да осы геологиялық жарылым сызығында орналасқан. Ниос көлінің айналасы ескі лава ағындарымен және пирокластикалық шөгінділермен қоршалған. Ниос өлі жанартаудың ішінде орналасқанмен, оның астында магма әлі де бар. Көлдің тікелей астында магмадан тұратын ойыс бар, ол көмірқышқыл газы және басқа газдарды бөліп шығарады; газдар содан кейін жердің ішінен жоғары қарай қозғалады. Бұл газдар көлді қоршалаған табиғи бұлақтарда еріп, содан кейін судың бетіне көтеріліп, көлге сіңіп кетеді. Бірақ қазіргі технологияның жетілуімен көлдің түбіне газдарды шығарып тастайтын құрылғылар орнатылды, осылайша аймақ тұрғындарының қауіпсіздігі қамтамасыз етілді. Көл сулары жанартаулық тау жыныстарынан құралған табиғи бөгетпен ұсталып тұрады. Бөгеттің ең тар жерінде биіктігі және ені өлшенбейді.
Газдың қанықтығы
Ниос көлі – әлемдегі көмірқышқыл газымен тоңылған үш көлдің бірі. Қалғандары – Камерундағы Монун көлі және Конго Демократиялық Республикасы мен Руанда шекарасындағы Киву көлі. Аймақтың астындағы магмалық камера көмірқышқыл газының мол көзі болып табылады, ол көлдің түбінен көтеріліп, Ниос көлі суларын шамамен 90 миллион тонна көмірқышқыл газымен қанықтырады. Ниос көлі температуралық қабатталған, яғни беткі қабаттағы жылы, сирек су қабаттары көлдің түбіндегі суық, тығыз су қабаттарының үстінде орналасқан. Ұзақ уақыт бойы көлдің түбіндегі суық суға сіңіп кіретін көмірқышқыл газы көп мөлшерде ерітіледі. Көбінесе көл тұрақты болады және газы төменгі қабаттарда ерітілген күйде қалады. Бірақ, уақыт өте келе суда газдардың концентрациясы артып, қанығу шегіне жетеді, ал жер сілкінісі немесе көшкін сияқты оқиғалар болған жағдайда, газдардың көп мөлшері кенеттен ерітілген күйден шығып, атмосфераға таралады.
Lake Nyos is thermally stratified, with layers of warm, less dense water near the surface floating on the colder, denser water layers near the lake's bottom. Over long periods, carbon dioxide gas seeping into the cold water at the lake's bottom is dissolved in great amounts. Most of the time, the lake is stable and the remains in solution in the lower layers. However, over time, the water becomes supersaturated, and if an event such as an earthquake or landslide occurs, large amounts of may suddenly come out of solution.
1986 жылғы апат
1984 жылы Монун көлінде кенеттен газ шығуы орын алғанмен, Ниос көлінен ұқсас қауіп күтілмеді. Алайда, 1986 жылдың 21 тамызында Ниос көлінде лимник атылу болды, нәтижесінде шамамен 100 000–300 000 тонна (кейбір деректерде 1,6 миллион тоннаға дейін) газ кенеттен шықты. Газ бұлттары шамамен жылдамдықпен көтерілді және…
Ғалымдар дәлелдерден көл бетінде су мен көпірдің ағыны пайда болғанын анықтады. Судың күрт көтерілуі судың қатты қошқылдануына әкелді, соның салдарынан кем дегенде толқыны жағалауды шайып кетті. Апатты газ шығуына не себеп болғаны белгісіз. Көптеген геологтар жер көшкінін күдіктенеді, бірақ кейбіреулері көлдің түбінде шағын жанартау атылған болуы мүмкін деп санайды. Үшінші мүмкіндік – көлдің бір жағына салқын жаңбырдың түсуі судың араласуына себеп болды. Тағы да біреулер кішкентай жер сілкінісі болғанын айтады, бірақ куәгерлер апат болған күні таңертең ешқандай діріл сезінбегендіктен, бұл гипотез ықтималсыз. Себебі қандай болмасын, оқиға нәтижесінде терең судың қаныққан деңгейі көлдің үстіңгі қабаттарымен жылдам араласты, ал төмендеген қысым сақталған газдың ерітіндіден шығуына мүмкіндік берді. Шамамен газ шыққан деп есептеледі. Көлдің әдеттегі көк суы газ шығудан кейін темірге толы терең судың үстіне көтеріліп, ауамен тотығу салдарынан қызыл түске айналды. Көлдің деңгейі шамамен бір метрге төмендеді және көл маңындағы ағаштар құлады.
Газсыздандыру
1986 жылғы апаттың ауқымы қайталанудың алдын алу бойынша көптеген зерттеулерге әкелді. Көлге түсетін көмірқышқыл газы мөлшерінің бағалаулары, газ шығарудың 10–30 жыл сайын болуы мүмкін екенін көрсетті, бірақ соңғы зерттеулер көлдегі судың табиғи тоғанының эрозиясынан туындаған судың шығуы, көлдегі көмірқышқыл газына қысымды төмендетіп, газдың одан да ертерек шығуына себеп болуы мүмкін екенін көрсетті. Бірнеше зерттеушілер тәуелсіз түрде көлге салдан газсыздандыру бағаналарын орнатуды ұсынды. Бұл жүйе суды көлдің түбінен сорғы арқылы көтеріп, газға қаныққан күйде шығарады, қысымның төмендеуі салдарынан екі фазалы сұйықтықтан газ бөліне бастағанда, процесс өзін-өзі қамтамасыз етеді. 1992 жылы Мононда және 1995 жылы Ниоста Мишель Халбвакс басқарған француз тобы осы тәсілдің мүмкіндігін көрсетті. 2001 жылы АҚШ Сыртқы апаттар жөніндегі көмек көрсету кеңсесі Ниоста тұрақты орналымды қаржыландырды. 2011 жылы Мишель Халбвакс және оның француз-камерундық тобы Ниос көлінің толық газсыздануын қамтамасыз ету үшін екі қосымша құбыр орнатты. Апаттан кейін ғалымдар Африкадағы басқа көлдерді де зерттеп, осындай құбылыс басқа жерлерде де болу мүмкіндігін анықтауға тырысты. Киву көлі, Ниос көлінен 2000 есе үлкен, сондай-ақ толығады, ал геологтар көлдің айналасында әр мың жыл сайын газ шығару оқиғаларының болуын анықтады. 2002 жылы Нирагонго тауының атқылауынан лава көлге ағып, газ атқылауының болуына қауіп туды, бірақ ол болған жоқ, себебі лава ағыны көлдің газдың су қысымымен ерітілген төменгі қабаттарына жетпес бұрын тоқтады.
Дамбаның әлсіреуі
2005 жылы Яунде университетінің геологы Исаак Нжилах көл суын ұстап тұратын жанартаулық тау жыныстарынан жасалған табиғи бөгеттің жақын арада құлау қаупі бар екенін айтты. Ерозия бөгетті тозуға ұшыратқан, оның жоғарғы қабатында тесіктер мен ойыстар пайда болған, ал су төменгі бөлігінен ағып өтуде. Сонымен қатар, көшкін бөгеттің сыртқы күшін әлсіреткен. Көлдің жанартаулық негізінен туындаған сейсмикалық белсенділік бөгеттің құлауына әкелуі мүмкін, нәтижесінде 50 миллион куб метрге дейін (1.8 миллиард куб фут) су Солтүстік-Батыс провинциясының және Нигерияның Тараба және Бенуэ штаттарының аудандарына құйылуы мүмкін. Камерун үкіметі, Тау-кен және геологиялық зерттеу институтының Грегори Таньи Леке арқылы, қабырғаның әлсірегенін мойындайды, бірақ ол бірден қауіпті құрайтынын жоққа шығарады. 2005 жылдың қыркүйек айында Нидерландының Көлік және қоғамдық жұмыстар министрлігінің Олаф Ван Дуин және Ниса Нурмохамед басқаратын Біріккен Ұлттар Ұйымының тобы бөгетті үш күн бойы тексеріп, табиғи жағаның әлсірегенін растады. Ван Дуин бөгеттің келесі 10-20 жыл ішінде бұзылуы мүмкін деп есептеді. Мұндай апатты болдырмаудың бір жолы көл қабырғасын нығайту болар еді, бірақ бұл көп уақыт пен қаржы талап етеді. Инженерлер артық суды ағызуға арналған каналды да құруға болады; егер су деңгейі шамамен төмендетілсе, қабырғаға түсетін қысым айтарлықтай азаяр еді.
Халықтың қайта оралуы
Көмірқышқыл газының қаупіне және көлдің тоған қабырғасының құлауына қарамастан, аймақ қайтадан қоныстандырылуда. Қоныс тебушілер ата-бабаларының жеріне оралу ниетін (бірақ кейбіреулері жаңадан келгендер) және жердің жоғары құнарлылығын оралу себептері ретінде көрсетеді.
Танымал мәдениетте
Ниос: «Тәуелсіздік рәсімі» (2016), Базилейос Дролиас жазған Ниос көліндегі апат туралы роман. Stikvallei [Choke Valley] (2013), Фрэнк Вестерманның Ниос көліндегі апатты бейіндеген деректі әңгімесі.