Контакты

О проекте

МЕХАНИКА  ВКЛЮЧЕНИЯ  СПУСКОВОГО  МЕХАНИЗМА ЛИМНОЛОГИЧЕСКИХ КАТАСТРОФ, произошедших в КАМЕРУНЕ на озере  «MONOUN» в 1984г.  и  на озере «NYOS» в 1986 г., ВОЗДЕЙСТВИЕМ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ в 1983 г..

• Наталья Анатольевна Солодовник Анатолий Борисович Солодовник
•   (Natalija Solodovnika Anatolijs Solodovniks ) 
•   Рига, Латвия, e-mail: nyos@nyos.lv

02.06.2006

1

Расчёты с применением компьютерной программы «SONATA» показали, что спусковой механизм лимнологических катастроф, произошедших в Камеруне на озере “MONOUN” в 1984г. и на озере “NYOS” в 1986г., был включён в 1983г. воздействием атмосферных осадков.
В расчётах использованы данные мониторинга ежемесячных атмосферных осадков в окрестности озёр “NYOS” и “MONOUN” за период с 1929г. по 1988г.
Лимнологические катастрофы на озере “MONOUN” в 1984г. и на озере “NYOS” в 1986г. были вызваны мгновенным катастрофическим выбросом диоксид углерода из водопроницаемого осадка, расположенного под дном озёр.
Дегазация вод озёр “NYOS” и “MONOUN” не может предотвратить в озёрах “NYOS” и “MONOUN” повторение лимнологических катастроф, подобных катастрофам 1984г. и 1986г. , спусковой механизм которых был включён воздействием атмосферных осадков.
Включение спускового механизма под воздействием атмосферных осадков и последующие лимнологические катастрофы на озере “MONOUN” и на озере “NYOS” могут произойти в любое время.
По данным долголетнего мониторинга ежемесячных атмосферных осадков программа “SONATA” может прогнозировать мгновенные и постепенные (в т.ч. катастрофические) выбросы газа из водопроницаемого осадка озёр «Nyos» и «Monoun».

Катастрофические выбросы газообразного диоксид углерода (СО2) в Камеруне (22) из озера «Nyos» 21 августа 1986 г. и из озера «Monoun » 15 августа 1984 г. вызвали массовую гибель людей и животных, а также нанесли ущерб растительности.

Катастрофы в Камеруне на озере «Nyos» и на озере «Monoun» отчетливо показали смертельную опасность внезапных выбросов из земных глубин больших количеств диоксид углерода на поверхность земли.
Изучение причин внезапных выбросов диоксида углерода особенно актуально в связи с влиянием диоксид углерода на темпы глобального потепления, в связи с работами по захоронению больших количеств диоксида углерода в глубинных геологических структурах (24).

На нашей планете имеется ряд других (озеро «Kivu» в восточной Африке, озеро «Mashu» в Японии, маар «Eifel» в Германии, озеро «Pavin» во Франции, «Mammoth Mountain» в США, ряд территорий в Италии) мест (1,2,3,22), в которых, согласно результатам настоящей статьи, выбросы газообразных диоксид углерода или метана могут вызвать катастрофические последствия.

Катастрофическими могут быть последствия утечки диоксид углерода из подземных геологических пластов, в которые его закачивают на долговременное (например, проект Statoil CO2 закачки на Sleipner field) хранение (4,23).

В течение последних двадцати лет (5,6,7,8), изучались физико-химические процессы в объёме вод озёр «Nyos», «Monoun», «Kivu», оценивался вклад упомянутых процессов в лимнологические катастрофы, и высказывались предположения о спусковом механизме лимнологических катастроф.

Авторы работ (5,22) придерживаются гипотезы, согласно которой взрыв газа в озёрах «Nyos» и «Monoun» порождён высвобождением огромного количества, находящегося под давлением, диоксид углерода из глубинных вод озёр, в которых диоксид углерода был до этого растворён. В качестве спускового механизма предлагаются внешние возмущения (обвалы, ветры, дожди, землетрясения и др.) или внутренняя нестабильность (изменение плотности, температуры, кислотности, солёности и др.) вод озёр.

Согласно работе (6) газ образуется на большой глубине в магме, затем вблизи поверхности земли газ растворяется в подземных водах.
Растворённый в подземных водах СО2 через источники на дне озера поступает с подземными водами в озеро и накапливается в его глубине.

Согласно гипотезе (7) лимнологического взрыва , концентрация СО2 медленно растёт в столбе озерной воды, а затем, после включения спускового механизма, приводящего к местному перенасыщению СО2 в водах озера, большая часть СО2 высвобождается из вод озера.

Подобной же гипотезы о лимнологическом взрыве, применительно к озеру «Kivu», придерживаются авторы работы (8), по мнению которых спусковым механизмом высвобождения из озера «Kivu» диоксид углерода (СО2) и метана (СН4) может быть взрыв магмы в озере.

Согласно работе (7) точная природа спускового механизма остаётся неизвестной.

В целом, в исследованиях лимнологических катастроф за истекшие двадцать лет превалировало изучение процессов в объёме вод озёр «Nyos» и «Monoun».
В то же время, мало изучен вклад в лимнологические катастрофы процессов вне объёма вод озёр, включая, процессы питания напорных водоносных горизонтов водами атмосферного происхождения, процессы зарядки вод диоксид углеродом и метаном магматического происхождения, процессы поступления части водного раствора диоксид углерода (СО2) и метана (СН4) из напорного водоносного горизонта через водопроницаемый осадок в воды озёр, процессы течения водного раствора диоксид углерода и метана в водопроницаемом осадке.

Вместе с тем, для разумной интерпретации фактов, характеризующих лимнологические катастрофы на озёрах «Nyos» и «Monoun», наряду с оценкой вклада процессов, происходящих в объёме вод озёр, необходима оценка вклада процессов, происходящих вне объёма вод озёр «Nyos» и «Monoun».

Качественное и количественное описание механики включения спускового механизма катастрофических выбросов газа на озёрах «Nyos» и «Monoun» - ключ к решению задач прогнозирования сроков и масштабов выброса газа, обязательное условие обоснованного выбора мер по уменьшению разрушительных последствий катастрофических выбросов газа, и по обеспечению безопасного хранения больших количеств диоксид углерода в подземных геологических пластах.

Качественное и количественное описание механики включения спускового механизма лимнологических катастроф должно дать простое логическое объяснение следующим явлениям :

Катастрофические выбросы газа на озёрах «Nyos» и «Monoun» произошли 21 августа 1986г. и 15 августа 1984г., и не происходили в обозримом прошлом;
Катастрофические выбросы газа имели место на озёрах «Nyos» и «Monoun», и не имели места на других озёрах, расположенных в том же районе;
Величины концентрации диоксид углерода в растворе на дне озёр «Nyos» и «Monoun» значительно отличаются;
Величины концентрации диоксид углерода в растворе на дне озёр «Nyos» и «Monoun» непрерывно изменяются во времени.

Озёра «Nyos» и «Monoun» расположены в кратерах мааров, образовавшихся несколько сот лет назад после взрывов возникших при соприкосновении раскалённой лавы с подземными водами. Расположенные на противоположных сторонах горного массива «Mount Oku» на растоянии 95 км одно от другого, озёра «Nyos» и «Monoun» обладают своеобразным сходством.