Le lac Nyos est l’un des trois seuls lacs au monde connus pour être saturés en dioxyde de carbone – les autres sont le lac Monoun, également au Cameroun, et le lac Kivu en République démocratique du Congo. Une chambre magmatique sous la région est une source abondante de dioxyde de carbone, qui s’infiltre à travers le lit du lac, chargeant les eaux du lac Nyos d’environ 90 millions de tonnes de CO
Le lac Nyos est thermiquement stratifié, avec des couches d’eau chaude et moins dense près de la surface flottant sur les couches d’eau plus froide et plus dense près du fond du lac. Sur de longues périodes, le gaz carbonique qui s’infiltre dans l’eau froide du fond du lac se dissout en grande quantité.
La plupart du temps, le lac est stable et le CO
2 reste en solution dans les couches inférieures. Cependant, avec le temps, l’eau devient sursaturée, et si un événement tel qu’un tremblement de terre ou un glissement de terrain se produit, de grandes quantités de CO
2 peuvent soudainement sortir de la solution.
Catastrophe de 1986Modifié
Bien qu’un dégazage soudain de CO
2 se soit produit au lac Monoun en 1984, une menace similaire en provenance du lac Nyos n’était pas anticipée. Cependant, le 21 août 1986, une éruption limnique s’est produite au lac Nyos, déclenchant la libération soudaine d’environ 100 000 à 300 000 tonnes (certaines sources parlent de 1,6 million de tonnes) de CO
2. Ce nuage de gaz s’est élevé à près de 100 kilomètres par heure (62 mph) et s’est déversé par-dessus la lèvre nord du lac dans une vallée allant approximativement d’est en ouest de Cha à Subum. Il s’est ensuite engouffré dans deux vallées bifurquant vers le nord, déplaçant tout l’air et asphyxiant 1 746 personnes dans un rayon de 25 kilomètres (16 mi) autour du lac, principalement des villageois, ainsi que 3 500 têtes de bétail. Les villages les plus touchés étaient Cha, Nyos et Subum.
Les scientifiques ont conclu, à partir de preuves, qu’une fontaine d’eau et d’écume de 100 m (330 ft) s’est formée à la surface du lac. L’énorme quantité d’eau s’élevant soudainement a provoqué beaucoup de turbulences dans l’eau, engendrant une vague d’au moins 25 mètres (82 pieds) qui affouillerait le rivage d’un côté.
On ne sait pas ce qui a déclenché le dégazage catastrophique. La plupart des géologues soupçonnent un glissement de terrain, mais certains pensent qu’une petite éruption volcanique a pu se produire dans le lit du lac. Une troisième possibilité est que l’eau de pluie froide tombant sur un côté du lac ait déclenché le renversement. D’autres encore pensent qu’il y a eu un petit tremblement de terre, mais comme les témoins n’ont pas déclaré avoir ressenti de secousses le matin de la catastrophe, cette hypothèse est peu probable. Quelle que soit la cause, l’événement a entraîné le mélange rapide des eaux profondes sursaturées avec les couches supérieures du lac, où la pression réduite a permis au CO
2 stocké de s’effervescer hors de la solution.
On pense qu’environ 1,2 kilomètre cube (0,29 cu mi) de gaz a été libéré. Les eaux normalement bleues du lac sont devenues d’un rouge profond après le dégazage, en raison de l’eau riche en fer des profondeurs qui est remontée à la surface et a été oxydée par l’air. Le niveau du lac a baissé d’environ un mètre et les arbres proches du lac ont été renversés.
DégazageEdit
L’ampleur de la catastrophe de 1986 a donné lieu à de nombreuses études sur la manière d’éviter qu’elle ne se reproduise. Les estimations du taux de dioxyde de carbone entrant dans le lac suggéraient que des dégazages pourraient se produire tous les 10 à 30 ans, bien qu’une étude récente montre que la libération de l’eau du lac, causée par l’érosion de la barrière naturelle qui maintient l’eau du lac, pourrait à son tour réduire la pression sur le dioxyde de carbone du lac et provoquer une fuite de gaz beaucoup plus tôt.
Plusieurs chercheurs ont proposé indépendamment l’installation de colonnes de dégazage à partir de radeaux dans le lac. Ceux-ci utilisent une pompe pour remonter l’eau du fond du lac, fortement saturée en CO
2, jusqu’à ce que la perte de pression commence à libérer le gaz du fluide diphasique, rendant ainsi le processus auto-alimenté. En 1992 à Monoun, et en 1995 à Nyos, une équipe française dirigée par Michel Halbwachs a démontré la faisabilité de cette approche. En 2001, l’Office of Foreign Disaster Assistance américain a financé une installation permanente à Nyos.
En 2011, deux tuyaux supplémentaires ont été installés par Michel Halbwachs et son équipe franco-camerounaise pour assurer le dégazage complet du lac Nyos.
A la suite de cette catastrophe, les scientifiques ont enquêté sur d’autres lacs africains pour voir si un phénomène similaire pouvait se produire ailleurs. Le lac Kivu, 2 000 fois plus grand que le lac Nyos, s’est également révélé sursaturé, et les géologues ont trouvé des preuves d’événements de dégazage autour du lac environ tous les mille ans. L’éruption du Mont Nyiragongo voisin en 2002 a envoyé de la lave dans le lac, faisant craindre qu’une éruption de gaz puisse être déclenchée, mais cela n’a pas été le cas, car le flux de lave s’est arrêté bien avant d’atteindre les couches inférieures du lac, où le gaz est maintenu en solution par la pression de l’eau.