1986年8月21日晚間，在非洲國家喀麥隆的西北部地區，一座名叫“尼奧斯”（Nyos）的湖泊突然爆發出一連串轟鳴。

居住在湖畔山谷中的村民紛紛走出家門，想要查看外面的情況。他們并沒有看到什么東西，只感到一股氣流撲面而來。緊接著，所有人都在一瞬間失去了意識。

數小時過后，少數幸存者開始蘇醒過來。他們還沒有從意識模糊的狀態中完全恢復，就驚恐地發現自己的家人已經變成了一具具尸體。

這些村莊在死一般的寂靜中迎來了黎明，往日喧鬧的鳥叫和蟲鳴也蕩然無存。

在那一天，死者的身上竟然沒有一只蒼蠅停留——因為附近的昆蟲也全部都死了。

位于喀麥隆的尼奧斯湖。在這里，曾發生過一場震驚全球的神秘災難。 | The Adventure Collective

看不見的殺手

40年前的這一天，在尼奧斯湖周圍25千米范圍內共有1746人失去了生命。同時，大量牲畜與野生動物也在一夜之間突然死亡。

除了遍地尸體，這些村莊看不出其他異常之處：田野依舊綠意盎然，房屋完好無損，村民的物品也全都好好地留在原地。死去的人們倒在家門口、爐灶旁，或是躺在自己的床上。他們身上找不到痛苦掙扎的痕跡，似乎一瞬間就被奪走了生命。

在遇難村民之外，還有約3500頭牲畜在這場災難中死亡 | United States Geological Survey

事發現場狀況令人困惑：很顯然，它與地震、洪水等常見災害都不相符。起初，有人懷疑這是一場烈性傳染病爆發——然而，隨后進入村莊的外部人員卻沒有一人染病。

這場離奇的災難引發了全世界關注。一支跨國科研團隊隨即前往喀麥隆，對神秘事件展開調查。

在尼奧斯湖邊，科學家們很快發現了種種異變的跡象。災難發生之后，湖水水位下降了大約一米，湖岸附近的樹木也被盡數沖倒，原本深邃平靜的藍色湖水現在變成了渾濁的褐色。這景象看起來就像是某種力量引發了一場巨大的海嘯。

事發后，尼奧斯湖變成了渾濁的褐色，這說明湖水曾在某種力量推動下劇烈翻涌。| United States Geological Survey

當研究者從湖底采集水樣時，他們親眼目睹了這股神秘力量的真身。一旦被提升至水面處，這些深層湖水就沖破采樣器噴涌而出，像沸騰一樣冒出大量氣泡。

這些現象說明，湖水中蘊含著大量氣體。檢測發現，這些氣體幾乎全部都是二氧化碳。

氣體大爆炸

通過同位素測定，科學家找到了二氧化碳氣體的來源：它們并非由湖中生物產生，而是來自尼奧斯湖下方深層的地底。

尼奧斯湖位于一座休眠火山的火山口。這座火山近期并沒有噴發跡象，但在它的下方，巖漿活動仍在活躍地進行。巖漿活動正在持續產生富含二氧化碳的火山氣體，氣體順著巖石間的縫隙一路上浮。

如果這些氣體直接釋放到大氣中，它們并不會造成多大問題。然而在這里，它們注入了尼奧斯湖的底部。這些氣體在湖水中不斷溶解蓄積，最終讓整個湖泊變成了一顆威力巨大的二氧化碳炸彈。

氣體的溶解度隨壓強升高而增加，這意味著在水壓較高的湖底，水中可以積累的二氧化碳量會遠遠超出湖面水平。在常溫常壓下，1升水中可以溶解接近1升二氧化碳氣體；而在尼奧斯湖底最深處，1升湖水就足以容納高達20升二氧化碳。

尼奧斯湖底同時具備高壓環境和不斷充入的二氧化碳。二氧化碳在這里大量溶解蓄積，就像是制造出了一瓶巨型汽水。 | 圖蟲創意

尼奧斯湖位于四季溫差較小的熱帶，平穩的氣溫減少了湖水對流，讓表層與深層湖水能夠長時間維持分層狀態。平時，聚集在湖底的二氧化碳保持溶解狀態，不會釋放到周圍環境中。

然而，當湖水被攪動、深層湖水上翻到表層時，這顆“二氧化碳炸彈”就會突然引爆。

湖泊表層的壓強比底部小得多，壓強減小意味著二氧化碳溶解度急劇下降。深層湖水一旦到達表層，其中蓄積的二氧化碳就無法繼續保持溶解，大量二氧化碳就會變成氣泡逸出。更糟糕的是，翻涌的氣泡還會進一步攪動湖水，導致更多深層湖水上翻。如此一來，湖底累積多年的二氧化碳就會在短時間內全部釋放。

窒息氣流

住在高處的目擊者證實，事發當時尼奧斯湖上升起了一團巨大的白色云霧，這應該就是夾雜著水滴噴涌而出的二氧化碳氣體。科學家推測，這次噴發可能由山體滑坡等原因誘發，它釋放的二氧化碳總量或許達到了1.2立方千米，也就是12億立方米。

二氧化碳密度約為空氣的1.5倍，它會在空氣中下沉，流入地勢低洼的山谷地區——這些山谷正是多個村莊的聚集地。

噴發的氣體沉入山谷，導致低洼地帶二氧化碳濃度迅速飆升 | volcano.oregonstate.edu

正常情況下，室外空氣中大約含有0.04%二氧化碳。而在尼奧斯湖災難發生時，周圍部分地區的二氧化碳濃度可能會一度飆升到10%。如此高濃度的二氧化碳足以迅速麻痹呼吸中樞，讓人和動物沒來得及掙扎就窒息身亡。

位于地勢較高處的人們吸入二氧化碳較少，他們更容易幸存下來。幸存者出現了惡心、嘔吐、呼吸困難、疲勞頭暈、意識模糊等癥狀，他們的表現也與二氧化碳中毒相符。

高濃度二氧化碳可抑制呼吸中樞，導致人和動物在短時間內死亡 | Jack Lockwood/US Geological Survey

制服“殺人湖”

至此，尼奧斯湖災難的真相已經基本明了，但仍有一個性命攸關的問題尚未解決。

巖漿活動并未停止，新產生的二氧化碳仍在源源不斷地注入尼奧斯湖湖底——這意味著在未來的某個時候，這顆“二氧化碳炸彈”還會再次引爆。

幸好，一種簡單的防災裝置可以避免悲劇重演。這種裝置是一根從湖面通向湖底的細長管道。只要通過管道向上抽取湖水，就可以將深層湖水中的二氧化碳以可控的速度釋放出來，最終讓“氣體炸彈”失去威力。

通過“排氣管”抽取深層湖水，可以將尼奧斯湖中累積的二氧化碳以可控的速度釋放出來。這樣可以避免大規模突然噴發，同時還不會對周圍環境造成危害。| United States Geological Survey

在數年的實驗驗證之后，第一條排氣管道于2001年在尼奧斯湖正式啟用。在2011年，排氣管道的數量增加到了3條。2019年的評估結果顯示，這里的湖水排氣工作達到了預期的效果，湖底蓄積的二氧化碳已經得到大幅削減。未來，這些排氣管道還將長期運行，維持尼奧斯湖的穩定狀態。

經過科學家與工程師們三十余年的努力，這座“殺人湖泊”終于徹底被人類制服。

參考文獻

[1] Tuttle, M.L., Clark, M., Compson, H., Devine, J., Evans, W.C., Humphrey, A., Kling, G., Koenigsberg, E., Lockwood, J.P., and Wagner, G., 1987, The 21 August 1986 Lake Nyos gas disaster, Cameroon; final report of the United States scientific team to the Office of U.S. Foreign Disaster Assistance of the Agency for International Development: U.S. Geological Survey Open-File Report 87-97, iii, 58 p. :ill., maps ;28 cm., https://doi.org/10.3133/ofr8797.

[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464343X19302286

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos_disaster

[4] https://www.smithsonianmag.com/science-nature/defusing-africas-killer-lakes-88765263/

[5] https://www.bbc.co.uk/science/horizon/2001/killerlakestrans.shtml

[6] https://www.atlasobscura.com/articles/lake-nyos-1986

作者：窗敲雨

編輯：Luna

封面圖來源：United States Geological Survey

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