ニオス湖

ニオス湖
ニオス湖 カメルーンの地図を表示 ニオス湖 アフリカの地図を表示
位置	カメルーン北西部
座標	06°26′17″N 010°17′56″E / 6.43806°N 10.29889°E / 6.43806; 10.29889
タイプ	部分循環湖、湖水活動湖、火山の火口湖
主な流入	水中源
流域 国	カメルーン
最大長さ	2.0 km (1.2 マイル)
最大幅	1.2 km (0.75 マイル)
表面積	1.58 km 2 (390エーカー)
平均深度	94.9メートル（311フィート）
最大深度	208メートル（682フィート）
水量	0.15 km 3 (120,000 エーカーフィート)
表面標高	1,091メートル（3,579フィート）

ニオス湖（/ ˈ n iː oʊ s / NEE -ohs）^[1]は、カメルーン北西部の火口湖で 、首都ヤウンデの北西約315km（196マイル）に位置しています。 ^{[2]ニオス湖は、}カメルーン火山活動線に沿ったオク火山平野の休火山の斜面の高い位置にある深い湖です。湖水は 火山ダムによって堰き止められています。

湖の下にはマグマの塊があり、そこから二酸化炭素(CO2 ₎が水に漏れ出し、炭酸に変化します。ニオス湖は、このように二酸化炭素で飽和状態にあることが知られているわずか3つの湖のうちの1つであり、そのため湖水噴火が起こりやすい湖です (他の2つは、カメルーンのマヌーン湖、コンゴ民主共和国とルワンダのキブ湖です)。

1986年、おそらく地滑りの結果、ニオス湖は突然大量の_{二酸化炭素}の雲を放出し、近くの町や村の1,746人^{[3]と3,500頭の家畜を}窒息死させました。最も顕著な被害を受けたのは、事件後に放棄されたチャです^{[4] [5]} 。湖水の噴火は、人間と家畜の人口を壊滅させただけでなく、ティラピア、カニ、カタツムリ、カエルなどの多様な水生生物に深刻な影響を与え、湖とその周辺の生物多様性の大幅な損失につながりました。

まったく前例がないわけではないが、自然現象によって引き起こされた初めての大規模な窒息事故として知られている。再発防止のため、二酸化炭素を安全な量だけ漏らすことができるように、下層から上層へ水を吸い上げるガス抜き管が 2001 年に設置された。2011 年にはさらに 2 本の管が設置された。

現在、湖は自然の堤防が弱まりつつあるという脅威も抱えている。地質学的地震によりこの自然の堤防が崩れ、水が下流の村からナイジェリアまで流れ込み、大量の二酸化炭素が流出する恐れがある。

ニオス湖は、カメルーン火山線の北の境界付近に位置するオク火山地帯に位置している。カメルーン火山線は、南西にカメルーン山成層火山まで広がる火山やその他の地殻活動の地帯である。この地帯は、火山性マールと玄武岩質スコリア丘で構成されている。^[6]

ニオス湖は、西に約30km（19マイル）、東はンカンベまでの未舗装道路の南に位置している。湖周辺の道路沿いには、チャ、ニオス、ムンジ、ジンベ、スブムなどの村がある。湖はナイジェリア国境から北に50km（31マイル）のところにあり、ムバム山塊の北斜面に位置し、北から北西に流れる小川がナイジェリアのベヌエ川流域の一部であるカチナ・アラ川に流れ込んでいる。^[7]

ニオス湖は、溶岩流が地下水と激しく反応してできた爆発火口であるオク火山地帯にある、ほぼ円形のマール湖でできている。マール湖は、最長で12,000年前の噴火で形成されたと考えられており、幅1,800メートル（5,900フィート）、深さ208メートル（682フィート）である。^{[8] [9]}この地域は数百万年にわたって火山活動が続いており、約1億1000万年前に南米とアフリカがプレートテクトニクスによって分断された後、西アフリカでも程度は低いものの地溝帯が生じた。この地溝帯はムベレ地溝帯として知られ、地殻の伸張により、カメルーンを通る線に沿ってマグマが地表に到達した。カメルーン山もこの断層線上にある。ニオス湖は古い溶岩流と火砕堆積物に囲まれている。

ニオスは死火山の中にあるが、その下にはマグマがまだ存在している。湖の真下約80キロメートル（50マイル）にはマグマの溜まりがあり、そこから二酸化炭素やその他のガスが放出され、そのガスは地中を上昇する。そのガスは湖を取り囲む天然の泉で溶解し、最終的に水面に上がって湖に染み込む。しかし、技術の進歩により、現在では湖の底にガスを除去する機械が設置されており、その地域の住民を危険から守っている。^[10]

湖の水は火山岩でできた天然のダムによって堰き止められています。ダムの最も狭い部分の高さは 40 メートル (130 フィート)、幅は 45 メートル (148 フィート) です。

ニオス湖は、二酸化炭素で飽和していることが知られている世界でわずか3つの湖のうちの1つです。他の2つは、同じくカメルーンのマヌーン湖と、コンゴ民主共和国とルワンダの国境にあるキブ湖です。この地域の地下にあるマグマ溜まりは二酸化炭素の豊富な発生源であり、湖底から浸透して、ニオス湖の水に推定9千万トンの二酸化炭素_を充填しています。

ニオス湖は温度成層構造をしており、湖面近くの暖かく密度の低い水の層が、湖底近くの冷たく密度の高い水の層の上に浮かんでいます。長い時間をかけて、湖底の冷たい水に浸透した二酸化炭素ガスが大量に溶解します。

ほとんどの場合、湖は安定しており、二酸化炭素は_下層に溶解したままです。しかし、時間が経つにつれて水は過飽和状態になり、地震や地滑りなどの出来事が起こると、大量の二酸化炭素が_突然溶解したままになる可能性があります。

1984年にマヌーン湖で突然の二酸化炭素の_放出が起こっていたが、ニオス湖で同様の脅威が起こるとは予想されていなかった。しかし、1986年8月21日、ニオス湖で湖水噴火が発生し、約10万～30万トン^[11]（一部の情報源では160万トンとしている）^[12]の二酸化炭素_が突然放出された。このガス雲は時速100キロメートル（62マイル）近くで上昇し、^[6]湖の北端を越えてチャからスブムまで東西に走る谷に溢れ出た。その後、北に分岐する2つの谷を流れ下り、すべての空気を押しのけて、湖から25キロメートル（16マイル）以内の1,746人（ほとんどが農村住民）と3,500頭の家畜を窒息死させた。最も被害を受けた村はチャ村、ニョス村、スブム村であった。^[13]

科学者たちは証拠から、湖の表面に100メートル（330フィート）の水と泡の噴水が形成されたと結論付けました。大量の水が突然上昇したため、水中に大きな乱流が発生し、少なくとも25メートル（82フィート）の波が発生し、片側の岸を洗い流しました。^[14]

何がこの壊滅的なガス放出を引き起こしたのかは不明です。ほとんどの地質学者は地滑りを疑っていますが、湖底で小規模な火山噴火が起こったと考える人もいます。3 つ目の可能性は、湖の片側に降った冷たい雨水が転覆を引き起こしたというものです。小規模な地震があったと信じている人もいますが、目撃者は災害の朝に揺れを感じたと報告していないため、この仮説はありそうにありません。原因が何であれ、この出来事によって過飽和状態の深層水が湖の上層と急速に混ざり合い、圧力が下がったことで貯留されていた CO2_{が溶解して}泡立ちました。[^{引用が必要]}

約1.2立方キロメートル（0.29立方マイル）のガスが放出されたと考えられています。^[15]通常は青い湖の水は、ガス放出後、深海から鉄分を多く含んだ水が表面に上昇し、空気によって酸化されたため、濃い赤色に変わりました。湖の水位は約1メートル低下し、湖の近くの樹木が倒れました。

1986年の災害の規模の大きさから、再発を防ぐ方法について多くの研究が行われました。^[16]湖に流入する二酸化炭素の速度の推定では、ガス放出は10～30年ごとに発生すると示唆されていましたが、最近の研究^[要出典]では、湖の水を保持する自然の障壁の浸食によって引き起こされる湖からの水の放出が、湖の二酸化炭素への圧力を低下させ、ガスの漏出をより早く引き起こす可能性があることが示されています。

複数の研究者がそれぞれ独立して、湖にいかだを設置してガス抜き柱を設置することを提案した。この方法では、まずポンプを使って湖底の水を汲み上げ、CO2で飽和した状態_から圧力を下げて二相流体からガスを放出し、その時点でプロセスが自力で動くようになる。^[17] 1992年にモノウンで、1995年にニオスで、ミシェル・ハルバックス率いるフランスチームがこのアプローチの実現可能性を実証した。2001年、米国対外災害援助局はニオスの恒久的な設置に資金を提供した。^[18]

2011年には、ミシェル・ハルバクスと彼のフランス・カメルーンのチームによって、ニオス湖の完全なガス抜きを確実にするために2本の追加パイプが設置されました。^[19]

この災害の後、科学者たちはアフリカの他の湖を調査し、同様の現象が他の場所でも起こり得るかどうか調べた。ニオス湖の2,000倍の大きさのキブ湖も過飽和状態にあることがわかり、地質学者たちは湖の周りで約1,000年ごとにガス放出現象が起きている証拠を発見した。 2002年に近くのニイラゴンゴ山が噴火し、溶岩が湖に流れ込み、ガス噴火が引き起こされるのではないかとの懸念が高まったが、それは起こらなかった。溶岩の流れは湖の底層に近づくずっと前に止まり、そこでは水圧によってガスが溶解したまま保たれている。

2005年、ヤウンデ大学の地質学者アイザック・ンジラは、湖の水をせき止めている火山岩の天然ダムが近い将来に決壊する恐れがあると示唆した。 ^[要出典] 浸食によりダムは削られ、ダムの上層に穴やくぼみができ、すでに水が下層部を通過している。一方、地滑りによりダムの外側の強度は低下している。湖の火山性基盤によって引き起こされる地震活動により湖壁が崩れ、最大5千万立方メートル^（ 18億立方^{フィート）の水が北西州、ナイジェリアの}タラバ州、ベヌエ州の下流に流入する可能性がある。

カメルーン政府は、鉱業地質学研究所のグレゴリー・タニイ・レケ氏を通じて、ダム壁の弱体化を認めているものの、差し迫った脅威を否定している。オランダ運輸公共事業省のオラフ・ヴァン・ドゥイン氏とニサ・ヌルモハメド氏が率いる国連チームは、2005年9月に3日間かけてダムを視察し、自然の縁が弱体化していることを確認した。ヴァン・ドゥイン氏は、ダムは今後10年から20年以内に決壊するだろうと予想している。^[20]

このような大惨事を回避するための1つの方法は、湖の壁を強化することですが、これには多くの時間と費用がかかります。技術者は余分な水を排水するための水路を導入することもできます。水位が約20メートル（66フィート）下がれば、壁にかかる圧力は大幅に軽減されます。^[21]

二酸化炭素や湖の擁壁の崩壊による危険があるにもかかわらず、この地域への移住が進んでいる。移住者たちは、先祖伝来の土地に戻りたいという願い（一部は新参者だが）と土地の肥沃さを帰還の理由として挙げている。^{[22] [23]}

Nyos: Η τελετή της αθωότητας [Nyos: The儀式 of innocence] (2016)、ニオス湖災害に焦点を当てたバシレイオス・ドロリアスによる小説。

フランク・ウェスターマンによる ニオス湖の惨事に関するノンフィクション『Stikvallei [Choke Valley]』（2013年）

• 炭素隔離 – 炭素プールに炭素を貯蔵する
• 湖水噴火 – 自然災害の種類
• 陸水学 – 内陸水生生態系の科学
• マズク – 二酸化炭素を多く含んだ空気の塊で、致命的となる可能性がある
• 部分循環湖 – 混ざり合わない水の層が永久に成層化した湖

• 「カメルーンの科学者、ダムの決壊を否定」^{[リンク切れ‍ ]} (2005年8月23日)。ロイター。
• Cotel A (1999)、ニオス湖災害の引き金メカニズム、アメリカ物理学会、流体力学部門会議、1999年11月21～23日
• Decker, R. および Decker, B. (1997) Volcanoes、第 3 版、WH Freeman、ニューヨーク。
• ムサ、タンサ (2005 年 9 月 28 日)。「カメルーンのダムは 10 年以内に崩壊する可能性あり - 国連専門家」ロイター。
• ムサ、タンサ (2005 年 8 月 18 日)。「カメルーンのダムが崩壊寸前、10,000 人の命が危険にさらされる」ロイター。
• 佐野 勇、日下部 正、平林淳他(1990)、カメルーンのニオス湖におけるヘリウムと炭素のフラックス：次のガスバーストへの制約、地球惑星科学レターズ、第 99 巻、p. 303–314
• 佐野 勇、脇田 秀、大隅 孝、日下部 正之 (1987)、カメルーンのニオス湖のマグマ性ガスのヘリウム同位体証拠、地球物理学研究レター、第 14 巻、p. 1039–1041
• ステージャー、JC (1987)、「カメルーンの殺人湖からの静かな死」、ナショナル ジオグラフィック、1987 年 9 月
• ギデオン・アガインドム、アジェアガ（2017）「カメルーンのニオス湖災害の環境剖検：災害から30年」

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この音声ファイルは、2012 年 6 月 4 日付のこの記事の改訂版から作成されたもので、その後の編集は反映されていません。 ( 2012-06-04 )

(音声ヘルプ ·その他の音声記事)

• ウィキメディア・コモンズのニオス湖に関連するメディア
• ニオス湖のガス抜き：1995年、ミシェル・ハルバッハスと彼のフランス人科学者チームは、ニオス湖のガス抜き問題の解決策を発見しました。2021年11月30日アーカイブ、Wayback Machineにて
• ニオス湖事件
• BBCニュース「この日」の記事
• ニオス湖のガス抜きに関するBBCニュース記事
• BBC ホライゾンエピソード キラー レイクス
• USGS情報
• アフリカの殺人湖の浄化 –スミソニアン
• カメルーンの危険な湖からガスの脅威が拡大 —ガーディアン
• ニオス湖 – カメルーンのヴァンガード 2015年9月4日アーカイブ、Wayback Machine
• BBCニュース 2005年9月27日: 危険な湖への対策が必要
• 湖沼災害の引き金となるメカニズムのスイッチオンの仕組み -ナタリア・アナトリエヴナ・ソロドヴニクとアナトリー・ボリソヴィッチ・ソロドヴニクによるラトビアの研究
• キブ湖に関するBBCの記事 キブ湖でも同様の問題が発生しており、その対策計画も発表されている
• 20 世紀で最も奇妙な災害は、Uncle John の Bathroom Reader: World of Odd から転載されました。