Лимнологическая катастрофа

Лимнологи́ческая катастро́фа — 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^[1].

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^[англ.]* в США;
• в озере Масю в Японии;
• в маарах вулканического района Айфель^[англ.] в Германии;
• в озере Павэн^[англ.] 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.