Der Nyos-See ist einer von nur drei Seen auf der Welt, von denen bekannt ist, dass sie mit Kohlendioxid gesättigt sind – die anderen sind der Monoun-See, ebenfalls in Kamerun, und der Kivu-See in der Demokratischen Republik Kongo. Eine Magmakammer unter der Region ist eine ergiebige Quelle für Kohlendioxid, das durch den Seeboden aufsteigt und das Wasser des Nyos-Sees mit schätzungsweise 90 Millionen Tonnen CO
auflädt. Der Nyos-See ist thermisch geschichtet, wobei Schichten von warmem, weniger dichtem Wasser nahe der Oberfläche auf den kälteren, dichteren Wasserschichten nahe des Seebodens schwimmen. Über lange Zeiträume hinweg wird Kohlendioxid, das in das kalte Wasser am Boden des Sees eindringt, in großen Mengen gelöst.
Die meiste Zeit über ist der See stabil und das CO
2 bleibt in den unteren Schichten gelöst. Mit der Zeit wird das Wasser jedoch übersättigt, und wenn ein Ereignis wie ein Erdbeben oder ein Erdrutsch eintritt, können plötzlich große Mengen CO
2 aus der Lösung austreten.
Katastrophe 1986Bearbeiten
Obwohl es 1984 am Monoun-See zu einem plötzlichen Ausgasen von CO
2 gekommen war, wurde eine ähnliche Gefahr vom Nyos-See nicht erwartet. Am 21. August 1986 kam es jedoch am Nyos-See zu einer limnischen Eruption, die eine plötzliche Freisetzung von etwa 100.000-300.000 Tonnen (einige Quellen sprechen von bis zu 1,6 Millionen Tonnen) CO
2 auslöste. Diese Gaswolke stieg mit einer Geschwindigkeit von fast 100 Stundenkilometern auf und ergoss sich über den nördlichen Rand des Sees in ein Tal, das sich etwa in Ost-West-Richtung von Cha nach Subum erstreckt. Sie stürzte dann zwei nach Norden abzweigende Täler hinunter, verdrängte die gesamte Luft und erstickte 1.746 Menschen im Umkreis von 25 Kilometern um den See, meist Dorfbewohner, sowie 3.500 Tiere. Die am stärksten betroffenen Dörfer waren Cha, Nyos und Subum.
Wissenschaftler schlossen aus den Beweisen, dass sich an der Oberfläche des Sees eine 100 m hohe Fontäne aus Wasser und Schaum bildete. Die enorme Wassermenge, die plötzlich aufstieg, verursachte starke Turbulenzen im Wasser und löste eine Welle von mindestens 25 Metern aus, die das Ufer auf einer Seite ausspülte.
Es ist nicht bekannt, was die katastrophalen Ausgasungen ausgelöst hat. Die meisten Geologen vermuten einen Erdrutsch, aber einige glauben, dass ein kleiner Vulkanausbruch auf dem Grund des Sees stattgefunden haben könnte. Eine dritte Möglichkeit ist, dass kühles Regenwasser, das auf eine Seite des Sees fiel, das Umkippen auslöste. Andere wiederum glauben, dass es sich um ein kleines Erdbeben gehandelt hat, aber da Zeugen am Morgen der Katastrophe keine Erschütterungen gespürt haben, ist diese Hypothese unwahrscheinlich. Unabhängig von der Ursache führte das Ereignis zu einer schnellen Vermischung des übersättigten Tiefenwassers mit den oberen Schichten des Sees, wo der verringerte Druck das gespeicherte CO
2 aus der Lösung sprudeln ließ.
Es wird angenommen, dass etwa 1,2 Kubikkilometer Gas freigesetzt wurden. Das normalerweise blaue Wasser des Sees färbte sich nach dem Ausgasen tiefrot, da eisenhaltiges Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche stieg und von der Luft oxidiert wurde. Der Pegel des Sees sank um etwa einen Meter und Bäume in der Nähe des Sees wurden umgestürzt.
EntgasungBearbeiten
Das Ausmaß der Katastrophe von 1986 führte zu zahlreichen Studien darüber, wie eine Wiederholung verhindert werden könnte. Schätzungen der Geschwindigkeit, mit der Kohlendioxid in den See eindringt, legten nahe, dass es alle 10-30 Jahre zu Ausgasungen kommen könnte. Eine neuere Studie zeigt jedoch, dass die Freisetzung von Wasser aus dem See, die durch die Erosion der natürlichen Barriere, die das Wasser des Sees zurückhält, verursacht wird, wiederum den Druck auf das Kohlendioxid des Sees verringern und einen Gasaustritt viel früher verursachen könnte.
Mehrere Forscher schlugen unabhängig voneinander die Installation von Entgasungssäulen aus Flößen im See vor. Diese heben mit Hilfe einer Pumpe das stark mit CO
2 gesättigte Wasser vom Grund des Sees an, bis der Druckverlust das Gas aus der zweiphasigen Flüssigkeit freisetzt, so dass sich der Prozess selbsttätig abspielt. 1992 in Monoun und 1995 in Nyos demonstrierte ein französisches Team unter der Leitung von Michel Halbwachs die Machbarkeit dieses Ansatzes. Im Jahr 2001 finanzierte das U.S. Office of Foreign Disaster Assistance eine permanente Anlage am Nyos.
Im Jahr 2011 wurden von Michel Halbwachs und seinem französisch-kamerunischen Team zwei zusätzliche Rohre installiert, um die vollständige Entgasung des Nyos-Sees zu gewährleisten.
Nach der Katastrophe untersuchten Wissenschaftler andere afrikanische Seen, um herauszufinden, ob ein ähnliches Phänomen auch anderswo auftreten könnte. Der Kivu-See, der 2.000 Mal größer ist als der Nyos-See, war ebenfalls übersättigt, und Geologen fanden Hinweise auf Ausgasungen rund um den See, die etwa alle tausend Jahre auftreten. Der Ausbruch des nahe gelegenen Mount Nyiragongo im Jahr 2002 ließ Lava in den See fließen und weckte Befürchtungen, dass eine Gaseruption ausgelöst werden könnte. Dies war jedoch nicht der Fall, da der Lavastrom zum Stillstand kam, lange bevor er in die Nähe der unteren Schichten des Sees gelangte, wo das Gas durch den Wasserdruck in Lösung gehalten wird.