Nyos-See

Nyos-See
Nyos-See nach dem Ausbruch von 1986 Nyos-See nach dem Ausbruch von 1986
Geographische Lage	Kamerun
Daten
Koordinaten	6° 26′ 16″ N, 10° 17′ 56″ O6.437777777777810.298888888889
Maximale Tiefe	208 mdep1f10

Der Nyos-See ist ein Kratersee in Kamerun (Zentralafrika). Er befindet sich in einem alten Vulkankrater im Oku-Vulkangebiet. Der See ist bekannt geworden durch die Nyos-Tragödie, bei der im August 1986 plötzlich große Mengen von Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus dem See austraten und etwa 1700 Bewohner der umliegenden Dörfer töteten.

Geologische Gegebenheiten

Der Nyos-See füllt ein beinahe kreisrundes Maar – einen Explosionskrater, der entsteht, wenn flüssige Lava mit Grundwasser zusammentrifft. Man nimmt an, dass sich das Maar vor etwa 400 Jahren während eines Vulkanausbruchs gebildet hat. Es hat einen Durchmesser von circa 1800 m und ist etwa 200 m tief. Das Gebiet ist seit Millionen Jahren vulkanisch aktiv. Nachdem Südamerika und Afrika vor etwa 110 Millionen Jahren durch die Plattentektonik voneinander getrennt wurden, bildete sich in Westafrika ein Grabenbruch, der Mbérégraben. Auf einer Linie, die sich durch ganz Kamerun zieht, erreicht das Magma die Erdoberfläche. Der Kamerunberg liegt ebenfalls auf dieser Linie. Der Nyos-See ist von alten Lavaströmen und pyroklastischen Ablagerungen umgeben.

Die Sättigung mit Gas

Der Nyos-See ist einer von drei Seen auf der Welt, von denen man weiß, dass in ihnen Kohlenstoffdioxid nahe der Sättigung gelöst ist. Die anderen beiden sind der Manoun-See (auch in Kamerun, etwa 100 km entfernt) und der Kiwusee zwischen Ruanda und der DR Kongo. Eine Magmakammer unter dem Gebiet des Nyos-Sees ist die Quelle von Kohlenstoffdioxid, welches durch den Seeboden nach oben steigt. So lösen sich jährlich schätzungsweise 90.000 Tonnen CO₂ im Wasser des Sees.

Löslichkeit von CO₂ in Wasser bei verschiedenen Temperaturen und Drücken

Das Wasser im Nyos-See ist thermisch geschichtet: Schichten von warmem Wasser an der Oberfläche liegen über kalten, dichteren Schichten am Seeboden. Bei einem Druck von circa 20 bar in 200 m Tiefe kann das kalte Wasser mehr als zehnmal so viel CO₂ speichern wie das Oberflächenwasser (siehe Diagramm). Die ständige Gaszufuhr aus dem Untergrund führt mit der Zeit zu einem hohen Gehalt an CO₂ im Tiefenwasser.

Wenn dann ein Ereignis wie z. B. ein Erdrutsch, ein kleines Erdbeben, vulkanische Aktivitäten oder ein spontanes Ausgasen aufgrund beginnender Übersättigung die Wasserschichten durchmischt und gesättigtes Tiefenwasser in höhere Schichten gelangt, wird dieses durch Druckentlastung und Temperaturänderung schlagartig übersättigt und gast CO₂ aus. Das Gas-Wasser-Gemisch ist spezifisch leichter als das umgebende Wasser und schießt nach oben. Dies führt zur weiteren Druckentlastung und Durchmischung und somit weiteren Ausgasungen. Durch diesen sich selbst verstärkenden Prozess (umkippendes labiles Gleichgewicht) strömen in kurzer Zeit große Mengen von CO₂ aus dem Wasser aus.

Da CO₂ schwerer als Luft ist, sammelt sich das Gas am Boden und fließt als unsichtbarer und geruchloser Gas-Strom durch die umliegenden Niederungen. Eine Anreicherung in der Atemluft von 5 % führt zur Bewusstlosigkeit, ein Anteil von 8 % führt innerhalb kurzer Zeit zum Tode.

Die Katastrophe von Nyos

Bereits im Jahr 1984 hatte es am Manoun-See in Kamerun eine plötzliche Ausgasung von Kohlenstoffdioxid gegeben, bei der 37 Menschen ums Leben kamen und welche die Wissenschaft lange Zeit vor ein Rätsel stellte.

Nyos-See 8 Tage nach der Katastrophe. Gut zu erkennen ist der Streifen abgestorbener Pflanzen.

Am 21. August 1986 gegen 21:30 Uhr setzte der Nyos-See in einer limnischen Eruption schlagartig rund 1,6 Millionen Tonnen CO₂ frei. Das Gas strömte in nördliche Richtung in zwei naheliegende Täler und tötete Menschen und Tiere in bis zu 27 km Entfernung vom See. Etwa 1700 Menschen und Tausende von Tieren starben.

Der Auslöser für diese plötzliche Ausgasung ist nicht bekannt. Die meisten Geologen vermuten einen Erdrutsch, einige glauben, dass ein kleiner Vulkanausbruch die Ursache war.

Nach der Katastrophe wurden die betroffenen Dörfer evakuiert und die Region zum Sperrgebiet erklärt. 2013 befanden sich noch 12.000 Überlebende der Katastrophe und ihre Nachkommen in insgesamt sieben Auffanglagern. In den Camps gibt es keine Basisgesundheitsversorgung, Schulen oder andere Einrichtungen.

Entgasungsprojekt

Datei:Limnic degassing1.jpg

Der Siphon zur Ableitung der Gase im Nyos-See.

Das Ausmaß der Katastrophe löste zahlreiche Untersuchungen aus, wie man eine Wiederholung vermeiden könnte. Schätzungen über die in den See eintretenden CO₂-Mengen kamen zu dem Ergebnis, dass solche Ausgasungen alle 10 bis 30 Jahre auftreten könnten.

Als Lösung schlugen Wissenschaftler vor, Rohre bis in die tiefen Schichten des Sees zu führen und so eine kontrollierte und kontinuierliche Entgasung zu ermöglichen. Seit 2001 ist ein, von einem Team um den französischen Vulkanologen Michel Halbwachs installiertes, 14 cm dickes Polyethylenrohr in Betrieb. Es ist an der Oberfläche an einem Floß befestigt, Gewichte am unteren Ende halten es in einer senkrechten Lage. Nachdem der Wasserfluss einmal mit einer Pumpe in Gang gesetzt wurde, läuft er nun selbständig: das mit CO₂ gesättigte Wasser steigt in dem Rohr aus 200 Meter Tiefe nach oben. Mit abnehmendem Druck perlt Kohlenstoffdioxid aus (siehe Diagramm der CO₂-Löslichkeit) und bewirkt die Förderung nach dem Prinzip einer Mammutpumpe. An der Oberfläche schießt das Gemisch in einer 40 Meter hohen Fontäne aus dem Rohr und saugt dadurch am Seeboden neues Wasser an. Die CO₂-Konzentration in der Luft ist ungefährlich. Man hofft, durch dieses Verfahren die CO₂-Konzentration im Seewasser so weit absenken zu können, dass ähnliche Katastrophen in Zukunft nicht mehr auftreten (das Rohr entfernt ca. 3-4 mal so viel Gas aus dem See, wie im gleichen Zeitraum natürlich hinzukommt). Um das innerhalb von fünf bis zehn Jahren zu erreichen, wäre die Installation von vier bis fünf weiteren Rohren erforderlich gewesen, wofür aber kein Geld vorhanden ist.

Da das anfangs umstrittene Projekt erste Erfolge zeigte, ist nun auch an eine Entgasung des Kiwusees in Ruanda gedacht.

Dammbruchgefahr

Eine weitere Gefahr wurde entdeckt, als niederländische Deichexperten den See im Auftrag der Vereinten Nationen begutachteten. Demnach besteht die Gefahr, dass ein natürlicher Damm in den nächsten fünf Jahren brechen könnte. Dabei könnten die Wassermassen das 100 km entfernte Nigeria erreichen und 10.000 Menschen töten. Ein nicht allseits anerkanntes 15-Millionen-Dollar-Projekt sieht vor, durch Ablassen von Tiefenwasser den Wasserspiegel in kurzer Zeit um 20 m zu senken, um den Damm zu entlasten.

Mythen

Die Anthropologin Shanklin berichtet von bei den Einheimischen überlieferten Mythen, die der Beschreibung nach auf früheren Ausbrüchen des Sees beruhen könnten.

Siehe auch

• Kiwusee
• Manoun-See
• Kaltwassergeysir

Weblinks

Fotos und Videos

 Commons: Lake Nyos – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• ARD-Fernsehbeitrag über die Geschichte der Entgasung des Nyos-Sees von 1992 - 2011
• Webcambilder der Fontäne
• Video vom Start der Fontäne

Wissenschaftliche Artikel

• Nyos-See im Global Volcanism Program der Smithsonian Institution (englisch)
• V. Camp: Lake Nyos, How Volcanoes Work, Dept. of Geological Sciences, San Diego State University (englisch)

Andere

• Killer-Seen. Lautloser Tod aus der Tiefe auf Spiegel Online am 3. August 2008
• Ausführliche Darstellung
• Rache des Häuptlings. In: Der Spiegel. Nr. 43, 1997, S. 288f (online).
• BBC Doku (englisch)