在非洲中部的剛果(金)與盧旺達的邊界上,有一個名為基伍湖(Lake Kivu)的湖泊。
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近些年來,基伍湖受到越來越多的關注,因為科學家發現,這個湖泊可能會發生一種可怕的自然災害,威脅著生活在附近的上百萬人的生命。下面我們來看看這到底是怎么回事。
先從非洲的另一個湖泊講起,這個湖泊被稱為莫瑙恩湖(Lake Monoun)。
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莫瑙恩湖位于喀麥隆西部,這個湖比較小,起初并沒有什么知名度,直到1984年的時候,這里發生了一起引人注目的事件。
當時人們發現,有37個人在同一天死在了這個湖附近的區域,后續的調查發現,這些遇難者都是因為窒息而亡。
兩年之后,也就是1986年,非洲又發生了一起類似的事件,這次發生在一個更大的湖泊周圍,這個湖泊就是位于喀麥隆北部的尼奧斯湖(Lake Nyos)。
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與上一次相比,這次事件造成的后果要嚴重得多,相關數據顯示,這次事件在一夜之間就奪走了1700余人的生命,在方圓大約23公里的范圍之內,牛羊、鳥類、昆蟲等動物也幾乎全部死亡,而其死因與上次一樣,都是因為窒息而亡。
對于這樣的災害,當地人將其稱為“Mazuku”,在斯瓦希里語中,它的意思是“邪惡的風”。
但問題是,這一切到底是怎么發生的呢?為了找到這個問題的答案,科學家對其進行了深入的研究,并逐漸搞清楚了其中的原理。
具體來講,這其實是一種自然發生的災害,其本質就是大量的二氧化碳氣體突然從湖泊中被釋放出來,由于二氧化碳比空氣更重,因此它們就會貼著地面迅速擴散,如此一來,就會在地表附近形成一個二氧化碳濃度很高的危險區域,進而導致其中的人類和其他動物窒息而亡。
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所以這種自然災害就被稱為湖泊噴發(Limnic eruption)。研究表明,并不是所有的湖泊都會發生這種災害,實際上,它只可能發生在一種特殊的湖泊中,這種湖泊就是底部存在大量二氧化碳來源的“分層湖”(meromictic lake)。
顧名思義,所謂“分層湖”就是具有明顯分層結構的湖泊,這種湖泊的水體通常較深,并且相對靜止,由于這種湖泊底層和上層的水體幾乎不會發生混合,因此其底層水體會長期溶解來自地球內部的二氧化碳,并在高壓下逐漸形成二氧化碳高度飽和的狀態。
然而這種狀態是很不穩定的,一旦遇到某種擾動(如山體滑坡、地震或火山活動等),其深層水體就可能被突然抬升,在此過程中,壓力的陡然降低,就會導致其中的二氧化碳迅速析出,形成大量的氣泡,而這些氣泡又會進一步攪動水體,帶動更深處水體的二氧化碳也相繼析出。
如此一來,就會引發不可阻擋的鏈式反應,最終的后果就是,湖泊深處積攢了很長時間的二氧化碳,在短時間內就以氣團形式急劇噴涌而出,從而導致災難的發生。
看到這里,相信大家已經猜到了為什么前文提到的基伍湖會備受關注,是的,它就是這種“分層湖”。
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研究表明,在過去的數百甚至上千年間里,基伍湖的底層水體與上層幾乎從未發生過垂直混合,而其附近的尼拉貢戈火山(Nyiragongo)則一直在持續向湖中輸送大量的二氧化碳,時至今日,其底部水體溶解的二氧化碳應該早已達到了高度飽和的狀態。
更令人擔心的是,與前文所講的尼奧斯湖相比,基伍湖的規模要大得多,其面積大約有2700平方公里(這大概是尼奧斯湖的1700倍),而在這個湖泊的沿岸地區,還生活著200多萬的人類。
這也就意味著,非洲的這個湖泊,正在威脅著上百萬人的生命,一旦受到了一定強度的擾動,災難就可能發生在一夜之間,根據科學家的估算,如果基伍湖發生湖泊噴發,就將會在數十公里范圍內的造成大規模窒息事件,其造成的后果令人不敢想象。
既然如此,那有沒有什么辦法可以應對呢?一個可行的方法就是,通過管道將基伍湖的深層水源源不斷地抽上來,在此過程中,隨著水壓的逐漸降低,水中溶解的二氧化碳會自然釋放出來。通過這種方法,危險氣體就能夠以一種溫和且可控的方式逐步排出。
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實際上,當地在近十幾年來已經在這樣做了,因為人們發現,基伍湖的深層水中除了二氧化碳以外還有大量的甲烷,而這些甲烷可以用于發電。
然而根據科學家的評估,目前去除二氧化碳的效率還不夠高,不足以有效降低基伍湖發生湖泊噴發的風險,所以現在的我們只能期待,隨著技術的升級和更多設備的投入,情況會在未來逐漸好轉。
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