Het Nyos-meer is een van de slechts drie meren ter wereld waarvan bekend is dat ze verzadigd zijn met kooldioxide – de andere zijn het Monoun-meer, eveneens in Kameroen, en het Kivu-meer in de Democratische Republiek Congo. Een magmakamer onder de regio is een overvloedige bron van kooldioxide, die door de bodem van het meer sijpelt en het water van het Nyos-meer met naar schatting 90 miljoen ton CO
Het Nyos-meer is thermisch gelaagd, met warme, minder dichte waterlagen aan de oppervlakte die op de koudere, dichtere waterlagen op de bodem van het meer drijven. Gedurende lange perioden wordt kooldioxidegas dat in het koude water op de bodem van het meer sijpelt, in grote hoeveelheden opgelost.
Merendeel van de tijd is het meer stabiel en blijft de CO
2 in oplossing in de onderste lagen. Na verloop van tijd raakt het water echter oververzadigd, en bij een gebeurtenis als een aardbeving of aardverschuiving kunnen plotseling grote hoeveelheden CO
2 uit de oplossing komen.
Ramp 1986Edit
Hoewel zich in 1984 bij het Monoun-meer een plotselinge ontgassing van CO
2 had voorgedaan, werd een soortgelijke dreiging van het Nyos-meer niet voorzien. Op 21 augustus 1986 deed zich echter een limnische uitbarsting voor bij het Nyos-meer, waarbij plotseling ongeveer 100.000-300.000 ton (volgens sommige bronnen zelfs 1,6 miljoen ton) CO
2 vrijkwam. Deze gaswolk steeg met een snelheid van bijna 100 kilometer per uur en stroomde over de noordelijke rand van het meer in een vallei die ruwweg oost-west liep van Cha naar Subum. De wolk joeg vervolgens door twee valleien die zich naar het noorden vertakken, waarbij alle lucht werd verplaatst en 1.746 mensen binnen een straal van 25 kilometer van het meer, voornamelijk plattelandsdorpbewoners, en 3.500 stuks vee stikten. De zwaarst getroffen dorpen waren Cha, Nyos en Subum.
Wetenschappers concludeerden uit bewijsmateriaal dat zich aan de oppervlakte van het meer een fontein van 100 m water en schuim vormde. De enorme hoeveelheid water die plotseling omhoog kwam, veroorzaakte veel turbulentie in het water, waardoor een golf van ten minste 25 meter ontstond die aan één kant de oever wegspoelde.
Het is niet bekend wat de catastrofale uitbarsting veroorzaakte. De meeste geologen vermoeden een aardverschuiving, maar sommigen menen dat een kleine vulkaanuitbarsting op de bodem van het meer kan hebben plaatsgevonden. Een derde mogelijkheid is dat koel regenwater dat aan één kant van het meer viel, de kanteling heeft veroorzaakt. Anderen geloven nog steeds dat er een kleine aardbeving is geweest, maar aangezien getuigen niet hebben gemeld dat zij op de ochtend van de ramp een beving hebben gevoeld, is deze hypothese onwaarschijnlijk. Wat de oorzaak ook was, de gebeurtenis resulteerde in de snelle vermenging van het oververzadigde diepe water met de bovenste lagen van het meer, waar de verminderde druk het opgeslagen CO
2 uit de oplossing liet uitbruisen.
Men denkt dat ongeveer 1,2 kubieke kilometer (0,29 cu mi) gas is vrijgekomen. Het normaal blauwe water van het meer kleurde diep rood na de ontgassing, doordat ijzerrijk water uit de diepte naar de oppervlakte steeg en door de lucht werd geoxideerd. Het niveau van het meer daalde met ongeveer een meter en bomen in de buurt van het meer werden omvergeworpen.
OntgassingEdit
De omvang van de ramp van 1986 leidde tot veel studie over de vraag hoe een herhaling zou kunnen worden voorkomen. Schattingen van de snelheid waarmee kooldioxide het meer binnendringt suggereerden dat uitbarstingen elke 10-30 jaar zouden kunnen voorkomen, hoewel een recente studie aantoont dat het vrijkomen van water uit het meer, veroorzaakt door erosie van de natuurlijke barrière die het water van het meer binnenhoudt, op zijn beurt de druk op het kooldioxide van het meer zou kunnen verminderen en een gasontsnapping veel eerder zou kunnen veroorzaken.
Verschillende onderzoekers stelden onafhankelijk van elkaar de installatie van ontgassingskolommen van vlotten in het meer voor. Deze gebruiken een pomp om water van de bodem van het meer op te pompen, dat sterk verzadigd is met CO
2, totdat het drukverlies begint met het vrijkomen van het gas uit de diphasische vloeistof, waardoor het proces zichzelf aandrijft. In 1992 in Monoun, en in 1995 in Nyos, heeft een Frans team onder leiding van Michel Halbwachs de haalbaarheid van deze aanpak aangetoond. In 2001 financierde het U.S. Office of Foreign Disaster Assistance een permanente installatie in Nyos.
In 2011 werden twee extra pijpen geïnstalleerd door Michel Halbwachs en zijn Frans-Kameroense team om de volledige ontgassing van het Nyos-meer te verzekeren.
Na de ramp onderzochten wetenschappers andere Afrikaanse meren om te zien of een soortgelijk fenomeen zich ook elders kon voordoen. Het Kivu-meer, dat 2000 keer groter is dan het Nyos-meer, bleek ook oververzadigd te zijn en geologen vonden bewijzen voor uitbarstingen rond het meer, ongeveer om de duizend jaar. De uitbarsting van de nabijgelegen berg Nyiragongo in 2002 deed lava in het meer stromen en deed vrezen dat er een gasuitbarsting zou ontstaan, maar dat gebeurde niet, omdat de lavastroom stopte lang voordat hij in de buurt van de onderste lagen van het meer kwam, waar het gas in oplossing wordt gehouden door de waterdruk.