Afrikansk sø kan kvæle millioner: Verdens farligste sted

Kivusøen i det centrale Afrika er et skatkammer af naturgas, der bliver udvundet som billig energi. Men nu slår forskerne alarm, for Kivusøen indeholder også store mængder kuldioxid, der kan detonere som en dybvandsbombe.

Kivusøen i det centrale Afrika er et skatkammer af naturgas, der bliver udvundet som billig energi. Men nu slår forskerne alarm, for Kivusøen indeholder også store mængder kuldioxid, der kan detonere som en dybvandsbombe.

Shutterstock

Det er nat i Cameroun. Månelyset spejler sig i den blanke Nyossø. Pludselig begynder vandet at boble, som om det koger. Boblerne er fulde af kuldioxid, og da de brister i overfladen, slipper gassen fri.

Vi kender kuldioxid som en drivhusgas, der hæver temperaturen i atmosfæren, men den nat i 1986 sniger gassen sig langs jorden og lægger sig som et kvælende tæppe over landskabet.

Da solen nogle timer senere står op over det vestafrikanske land, har flere end 1700 mennesker mistet livet. Og på grund af jernforbindelser, som boblerne har bragt op til overfladen, er vandet i Nyossøen ikke længere blåt, men blodrødt.

Efter katastrofen i Nyossøen satte et internationalt forskerhold sig for at opspore lignende søer rundtom i verden, som truer med at slippe gas fri.

Forskerne fandt kun få, men til gengæld spottede de en af uhyggelige dimensioner, nemlig Kivusøen på grænsen mellem DR Congo og Rwanda i det centrale Afrika.

Goma D. R. Congo, Nyiragongo-vulkanen

Som en lus mellem to negle ligger storbyen Goma klemt inde mellem den aktive vulkan Nyiragongo på den ene side og den gasfyldte Kivusø på den anden.

© Google Earth/Shutterstock & Lotte Fredslund

Forskerne anslår, at den 2700 km2 store sø indeholder hele 10.000 gange mere kuldioxid, end der blev frigivet fra Nyos i 1986. Og hvad værre er, så er Kivusøens bredder tætbefolkede.

Alene i byen Goma i søens nordlige ende lever der over 700.000 mennesker, og flere steder ligger store flygtningelejre tæt på vandet.

I det værst tænkelige scenarie kan flere end to mio. omkomme, hvis gassen slipper fri.

Vulkan fodrer søen med gas

Kuldioxid eksisterer naturligt i atmosfæren i forholdsvis små koncentrationer, men overstiger indholdet i indåndingsluften 10 pct. i en længere periode, blokerer kuldioxiden for, at ilt kan nå ud i blodet. Resultatet er døden ved kvælning.

Samtidig kan voldsom bobledannelse fra den opstigende kuldioxid skabe tsunamilignende bølger i søvandet, der yderligere forværrer katastrofen.

Kuldioxiden i Kivusøen stammer fra et magmakammer, som fodrer den nærliggende vulkan Nyiragongo. Herfra siver gassen gennem revner og sprækker ud i bundvandet i den op til 485 meter dybe sø.

Pga. bundvandets høje tryk danner kuldioxiden ikke bobler, men opløses i vandet – lidt på samme måde som en sodavand, hvor kuldioxiden er opløst, indtil låget skrues af, og væsken begynder at boble.

Lake Kivu gasser
© Shutterstock & Lotte Fredslund

Kivu er bevæbnet med gasgranater

Kivusøen indeholder 300 km3 kuldioxid, som er sivet ud i søvandet fra magmakammeret under vulkanen Nyiragongo. Dertil kommer 60 km3 metan, CH4, skabt af bakterier i søbunden. Slipper gasserne ud, vil de lægge sig som et kvælende tæppe over landskabet og booste den globale opvarmning.

Mængderne af gas i Kivusøen er skræmmende. En liter bundvand indeholder så meget gas under tryk, at den ville fylde 30 liter ved jordoverfladen.

I alt anslår forskerne, at vandmasserne indeholder 300 km3 opløst kuldioxid. Det er nok til at lægge sig som en 70 meter tyk, dræbende CO2-dyne over hele Danmark.

Heldigvis har Kivusøen en meget stabil lagdeling. Bundvandet forbliver ved bunden, mens overfladevandet forbliver i overfladen. Og sådan skal det helst være.

Uro kan detonere gasbombe

Hvis søens lagdeling bliver forstyrret, og bundvand stiger opad, vil kuldioxiden gradvist stoppe med at være opløst og i stedet danne bobler. Da boblerne er meget lettere end det omgivende vand, vil de stige mod overfladen.

Bevægelsen trækker yderligere vand med opad, så stadig flere bobler bliver dannet, inden søen til sidst detonerer som en dybvandsbombe.

For at finde ud af, hvor ofte Kivusøen er detoneret i tidens løb, undersøgte et hold forskere under ledelse af geofysikeren Xuewei Zhang i 2014 aflejringer på søens bund.

Her fandt forskerholdet spor efter i alt 40 såkaldte turbiditter – omfattende undersøiske mudderskred – i løbet af de senest 12.000 år, dvs. med ca. 300 års mellemrum. I forbindelse med turbiditterne fandt de også tegn på, at søens vand var blevet grundigt opblandet.

120 millioner bilers udledning svarer mængderne af kuldioxid i Kivusøen til.

Afgasningen er primært sket i særlig regnfulde perioder, hvor vandet i søen har stået ekstra højt, og tilførslen af mudder, sand og grus fra de fyldte floder har været omfattende.

Men regn er ikke den eneste mulige tændsats til søens indbyggede bombe.

Et af områdets mange jordskælv kan nemlig også forstyrre søens undersøiske skrænter og sætte gang i et mudderskred, ligesom et kraftigt vulkanudbrud fra Nyiragongo kan sende lava langt ud i søen og fremprovokere afgasningen.

Beregninger viser dog, at søen er sikker i en overskuelig fremtid, hvis den bliver ladt i fred. Selvom mængderne af kuldioxid er gigantiske, kan bundvandet stadig rumme op mod dobbelt så meget opløst gas, før søen detonerer spontant.

Lake Nyos Cameroon, omkomne 1986

I 1986 steg en sky af kuldioxid op fra bundvandet i Nyossøen i Cameroun og kvalte flere end 1700 mennesker i deres nattesøvn.

© Eric Bouvet/Getty Images

Men Kivu får ikke fred. Tværtimod. For bundvandet gemmer også på 60 km3 værdifuld naturgas (metan), der er skabt af bakterier i søens bund.

Gasudvinding truer søens orden

I 2016 begyndte prammen KivuWatt at afgasse vand fra 355 meters dybde. Metanen bliver herefter sendt ind til et anlæg på land, der i dag leverer 26 megawatt, MW, og dækker mere end 10 pct. af Rwandas elforbrug. Beregninger viser, at søen kan levere 100 MW i 100 år.

Udfordringen kommer, når det vand, der bliver pumpet op, skal tilbage i søen.

Bundvand er væsentlig tungere end overfladevand pga. et højt indhold af bl.a. vulkanske salte. Hvis bundvandet hældes ud nær overfladen af søen, vil det derfor lynhurtigt synke nedad og med stor sandsynlighed forstyrre søens lagdeling.

Kivusøens dybe vand er rigt på naturgas og CO2 fra en nærliggende vulkan. En specialdesignet pram udvinder naturgassen og pumper det meste af kuldioxiden tilbage i søen.

© Shutterstock & Lotte Fredslund

1. Flydende platform fodrer kraftværk

Siden juni 2016 har en specialdesignet pram kaldet KivuWatt udvundet naturgassen fra Kivusøens bundvand og sendt den ind til et kraftværk på land. KivuWatt pumper tungt, salt og gasholdigt vand op fra 355 meters dybde (mørkeblå).

© Shutterstock & Lotte Fredslund

2. Trykfald og vask udvinder gassen

Bundvandet indeholder ikke kun naturgas, men også opløste salte, svovlbrinte og CO2. Når vandet pumpes op, falder trykket, og gasserne frigives (gul). De “vaskes” derefter med rent vand, som genoptager CO2 og svovlbrinte og efterlader 85 pct. ren metan (rød).

© Shutterstock & Lotte Fredslund

3. Tungt vand pumpes tilbage

Bund- og vaskevand indeholder forskellige salte og gasser og pumpes derfor ned i hhv. 240 og 60 meters dybde. Her matcher deres massefylde søvandets. Derved undgår KivuWatt at forstyrre søens lagdeling og sætte gang i en kædereaktion.

Folkene bag KivuWatt har beregnet, at det afgassede bundvand skal udledes i ca. 240 meters dybde for at forstyrre søen mindst muligt.

Men beregningerne gør ikke alle forskere trygge.

Den danske ingeniør Finn Hirslund fra rådgivningsvirksomheden COWI og den canadiske kemiingeniør Philip Morkel frygter, at den nuværende taktik fra folkene bag KivuWatt risikerer at forstyrre søens lagdeling og øger risikoen for, at søen detonerer i en ustoppelig kædereaktion.

Gasudvindingen har imidlertid også en positiv side ud over at levere billig strøm til Rwandas indbyggere, for jo mere gas udvindingen fjerner uden at sætte gang i en katastrofal afgasning, jo mindre sprængfarlig bliver søen.

Det skyldes, at alle gasserne, både kuldioxid, naturgas og svovlbrinte, bidrager til det samlede gastryk i vandsøjlen.

Så for hver dag, udvindingen af naturgas forløber problemfrit, falder trykket fra gasserne en lillebitte smule. Og om 100 år, når de brugbare reserver af naturgas slipper op, kan dybvandsbomben i Kivusøen endelig være desarmeret.