尼奥斯湖杀人事件:湖水未泛滥,却致超千人窒息而亡

  撰文 | Mirror

  来源 | 把科学带回家(ID: steamforkids)

  1986年夏季,非洲喀麦隆尼奥斯湖(Lake Nyos)附近的一位村民昏昏沉沉地醒来,却发现家人、邻居全都醒不过来了——整个村庄一片死寂,家畜成群死亡,连鸟兽爬虫都不见踪影。

  不只是离湖最近的村庄,尼奥斯湖方圆25千米内的多个村落里,超过1700人、3500只牲畜都在短时间内离奇身亡。据目击者称,原本清澈的蓝色湖水,一度变成了可怖的深红色

  尼奥斯湖灾难中死去的牲畜

  而这场骇人“大屠杀”的凶手正是村民们赖以为生的尼奥斯湖。当时的村民们还在自己的日常轨道上,湖水并没有泛滥成灾,更没有“水怪”作妖,却在一夜之间“杀人”于无形。

  其实对尼奥斯湖而言,它只不过是在8月21日那天打了个旷世“饱嗝”,释放出了大量气体,这个现象被地质学家称为“湖底喷发”(limnic eruption)。

  你可能以为有如此大杀伤力的气体一定是某种毒气,实际上,它正在你的一呼一吸之间——尼奥斯湖这个“嗝”的主要成分是二氧化碳

  有部分幸存者称自己闻到了火药味或臭鸡蛋味,并且出现了眼鼻灼痛、咳嗽等症状,他们可能吸入了硫化氢等含硫、氢的刺激性气体。但从湖水成分的分析结果看,这场湖底喷发的主角是无味的二氧化碳,只是人的嗅觉对少量硫化物的气味也非常敏感。

  那么,二氧化碳明明无毒,又是如何致人死亡的?

  答案很简单——二氧化碳比空气密度大。据估计,尼奥斯湖底释放的气体量达到了1.2立方千米,它们形成的巨大云团向周边扩散、沉降,排挤掉了大范围的空气。二氧化碳浓度只要达到30%就会引发昏迷,何况是淹没在几乎都是二氧化碳的气团中。气团长时间滞留,人和动物被剥夺了氧气,都难逃窒息。

  原本平静的尼奥斯湖为什么会突然喷发气体?

  其实尼奥斯湖的平静只不过是表象,它的真实身份是喀麦隆火山线上一座年轻的火山口湖(crater lake),由低平的火山口积水形成。而湖底深处一直有大量岩浆在暗暗涌动着。

  对湖底二氧化碳的碳14分析结果显示,它们几乎都来自地壳深处的岩浆。岩浆在升向地表的过程中,随着压强减小,会释放出二氧化碳和挥发性气体。

  二氧化碳日复一日地从地底输入尼奥斯湖,让湖水下层的二氧化碳浓度处于过饱和状态,就像在源源不断地制造汽水,只是这“汽水”溶解的气体量高达9000万吨。

  正常情况下,湖水中过多的气体会随着四季气温变化自然循环,慢慢释放到周围空气里,而不会一直“潜伏”其中。然而尼奥斯湖所在的地区常年气温较高,上层湖水温度高、密度低;下层温度低,刚好能溶解更多二氧化碳。

  这就埋下了一颗不定时炸弹,一旦分层的湖水受到大幅扰动引发内波,下层湖水就会像被使劲摇晃的汽水翻腾上去,发生泡腾现象,进而喷发出大量气体。

  据估计,尼奥斯湖喷发的二氧化碳量高达10万到30万吨。灾难发生当晚有人听到一连串“隆隆”的响声。根据湖泊周围倾倒的树木等痕迹,调查人员推测湖面上曾喷射起百米高的水柱和泡沫,掀起25米高的波浪。大量气体释放后,湖面下降了近1米。富含铁的深层湖水升到湖面被氧化成锈红色,愈发显得腥风血雨。

  然而,究竟是什么惊动了尼奥斯湖至今依旧是个谜团。

  一种推测是火山喷发。但湖水样本中并没有富集硫、氯或氟化物,这些火山气体的标志性成分。而且湖水温度也没有明显增加。还有推测认为是地震,但多数事件亲历者并没有震感。

  目前最有可能的推测是连日降雨带来的山体滑坡,湖泊周围的确也有滑坡迹象,不过还没有找到它引发湖底喷发的直接证据。

  其实在尼奥斯湖灾难发生之前,类似的事件就已经在两年前发生过。

  1984年8月15日,同样位于喀麦隆的莫瑙恩湖(Lake Monoun)发生湖底喷发,导致37人死亡。

  救援人员在事故发生地点附近发现了一团云雾,它在3~4小时后才消散。后来的湖水样本分析结果依然指向了二氧化碳。可惜的是,没有人预料到后来这场更惨重的灾难。

  经过多年调查研究,当地政府先后在两个湖底安装了排气管,将湖底的水往上抽,慢慢排出二氧化碳,以免它们再次“气炸”。

  非洲卢旺达和刚果交界处的基伍湖(Lake Kivu)也存在同样的风险,甚至更大,它的面积是尼奥斯湖的2000倍,周围居住了超过两百万人。

  在火山作用下,那里不仅富集了二氧化碳,还有易燃易爆的甲烷,当地政府将后者抽出作为能源。基伍湖大约每1000年周期性喷发一次,曾对周围生物带来毁灭性灾难。然而,由于基伍湖实在太大,要安装足够多的排气装置目前还不太现实。

  尼奥斯湖灾难过后,人们才开始重视起这件事。全世界仅发现了这3座二氧化碳过饱和、存在湖底喷发风险的湖泊。如果不是科学家让真相水落石出,那里恐怕也会诞生“尼奥斯湖水怪”的传说。不过,大自然的一次“情绪波动”可比怪物的破坏力大多了。

  无论是湖“生气”,还是人“生气”,最怕忍无可忍后一触即发,还是要平日多疏压。

  本文转载自公众号“把科学带回家”

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