Лимнологическая катастрофа

Лимнологическая катастрофа — редкое стихийное бедствие, представляющее собой внезапный выброс большого объёма растворённого углекислого газа из открытого водоёма. Будучи тяжелее воздуха, углекислый газ собирается в низменных местах, в том числе в окрестностях водоёма, вызывая удушье у оказавшихся там людей и животных, пока через некоторое время (часы, иногда дни) не будет развеян ветром. Выброс газа может быть вызван землетрясением, подводным извержением вулкана, масштабными подводными или околоводными обвалами, проникновением лавовых потоков в водоём и другими катастрофическими событиями. Сам выброс может вызвать цунами в водоёме, если облако газа вытеснит воду в нём, из-за чего катастрофа также называется «выворачиванием озера».

Характерный пример лимнологической катастрофы представляют катастрофы в Камеруне:

— 15 августа 1984 г. на озере Манун, при которой погибло 37 человек.

— 21 августа 1986 г. на озере Ньос, при которой погибло 1746 человек и около 3500 голов скота.

Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, существуют не только в озёрах Камеруна, но и в других открытых водоёмах нашей планеты, например:

— на озере Киву в восточной Африке;

— в озёрах вблизи Мамонтовой горы в США;

— в озере Масю в Японии;

— в маарах вулканического района Айфель в Германии;

— в озере Павэн во Франции;

— в Чёрном море (Россия, Турция, Болгария, Румыния, Украина, Грузия).

Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, могут быть созданы утечкой диоксида углерода (CO2), закачанного в глубинные геологические пласты на длительное хранение. Газ, поступающий в открытые водоёмы, может иметь магматическое (Ньос и Манун), биогенное (Киву) или техногенное (закачанный на длительное хранение) происхождение.

«Спусковой механизм»:

Спусковой механизм лимнологической катастрофы характеризуется составом, расположением (сочетанием) составляющих частей и массообменом. В состав спускового механизма лимнологических катастроф могут входить в различных сочетаниях:

— воды водоёма, характеризуемые большими градиентами температуры, массы и концентраций растворённых веществ;

— землетрясение;

— обвал;

— оползень;

— ветер;

— атмосферные осадки;

— подземные геологические структуры.

Массообмен:

Массообмен в спусковом механизме определяется составом, расположением составляющих частей и физико-химическими свойствами потоков веществ этих частей. Хотя бы один из потоков веществ в обязательном порядке содержит газообразующие компоненты.

Включение:

Включение спускового механизма лимнологической катастрофы производят составляющие его части тогда, когда их характеристики становятся критическими.

Предотвращение:

Блокирование включения «спускового механизма» предотвращает лимнологическую катастрофу.

Способом блокирования включения «спускового механизма» может быть:

— укрепление берегов водоёма;

— дегазация вод водоёма;

— повышение или понижение уровня вод в водоёме;

— закачивание (или откачивание) воды и водных растворов в напорный водоносный горизонт;

— пропитка твёрдого осадка под дном водоёма водонепроницаемыми веществами;

— внедрение в геологические структуры микроорганизмов, продукты жизнедеятельности которых уменьшают пористость геологических структур.

Мониторинг:

Долговременные действия по предотвращению лимнологической катастрофы должны сопровождаться мониторингом состояния «спускового механизма» катастрофы.

Мировой опыт