एक अफ्रीकी झील में दुबका खतरा

दिसम्बर 6th, 2021

किवु कोई साधारण झील नहीं है, जिसकी गहराई मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड गैस से भरी हुई है। इसकी विशेषताएं जलीय पहेली, विस्फोटक खतरे और मूल्यवान ऊर्जा प्रदान करने की क्षमता रखती हैं।

जॉन वेन्ज़ू द्वारा

डिजिटल निर्माता जानने योग्य पत्रिका

किवु झील अफ्रीका के पानी के सबसे अजीब निकायों में से एक है। गुणों का एक असामान्य सेट इसे वैज्ञानिकों के लिए एक दिलचस्प विषय बनाता है, साथ ही आसपास रहने वाले लाखों लोगों के लिए संकट और समृद्धि का संभावित स्रोत भी बनाता है।

किवु सबसे गहरी झीलों की तरह व्यवहार नहीं करता है। आमतौर पर, जब किसी झील की सतह पर पानी ठंडा होता है - सर्दियों की हवा के तापमान या वसंत बर्फ को ले जाने वाली नदियों द्वारा, उदाहरण के लिए - वह ठंडा, घना पानी डूबता है, और गर्म, कम घना पानी झील में गहराई से ऊपर उठता है। संवहन के रूप में जानी जाने वाली यह प्रक्रिया आमतौर पर गहरी झीलों की सतह को उनकी गहराई से अधिक गर्म रखती है।

लेकिन किवु झील पर, परिस्थितियों ने इस मिश्रण को अवरुद्ध करने की साजिश रची, जिससे झील को अप्रत्याशित गुण मिले - और आश्चर्यजनक परिणाम।

रवांडा और कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य के बीच की सीमा को फैलाते हुए, किवु पूर्वी अफ्रीकी दरार घाटी को अस्तर वाली झीलों में से एक है जहां अफ्रीकी महाद्वीप को धीरे-धीरे विवर्तनिक ताकतों द्वारा अलग किया जा रहा है। परिणामी तनाव पृथ्वी की पपड़ी को पतला करता है और ज्वालामुखी गतिविधि को ट्रिगर करता है, जिससे किवु के नीचे गर्म झरने बनते हैं जो झील की निचली परतों में गर्म पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन को खिलाते हैं। सूक्ष्मजीव कुछ कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही ऊपर से डूबने वाले कार्बनिक पदार्थों का उपयोग ऊर्जा बनाने के लिए करते हैं, अतिरिक्त मीथेन को उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न करते हैं। किवु की महान गहराई - अपने सबसे गहरे बिंदु पर 1,500 फीट से अधिक - इतना दबाव पैदा करती है कि ये गैसें घुलती रहती हैं।

पानी और घुली हुई गैसों का यह मिश्रण अकेले पानी से सघन होता है, जो इसे ऊपर उठने से रोकता है। झील की ऊपरी परतों से और गर्म झरनों में खनिजों से वर्षा के कारण गहरा पानी भी खारा होता है, जो घनत्व को और बढ़ाता है। परिणाम, मिनेसोटा दुलुथ विश्वविद्यालय के लिम्नोलॉजिस्ट सर्गेई कात्सेव कहते हैं, एक झील है जिसमें तेजी से अलग-अलग घनत्व के पानी की कई अलग-अलग परतें हैं, जिनके बीच केवल पतली संक्रमण परतें हैं।

परतों को मोटे तौर पर दो क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है: लगभग 200 फीट की गहराई के ऊपर कम घने सतही पानी में से एक, और उसके नीचे, घने खारे पानी का एक क्षेत्र जो खुद को और अधिक स्तरीकृत करता है, एक जलीय भौतिक विज्ञानी अल्फ्रेड वुस्ट कहते हैं। लॉज़ेन में स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी। प्रत्येक परत के भीतर मिश्रण होता है, लेकिन वे एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं। 2019 के एक लेख के लेखक वुएस्ट कहते हैं, "बस हजारों वर्षों से वहां बैठे पूरे जल द्रव्यमान के बारे में सोचें और कुछ न करें।" द्रव यांत्रिकी की वार्षिक समीक्षा दुनिया के विभिन्न झीलों में सर्वेक्षण संवहन, जिसमें किवू झील जैसे अजीब आउटलेयर शामिल हैं।

लेकिन किवु झील सिर्फ एक वैज्ञानिक जिज्ञासा नहीं है। इसके असामान्य स्तरीकरण और इसकी गहरी परतों में फंसे कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन ने शोधकर्ताओं को चिंतित किया है कि यह एक आपदा होने की प्रतीक्षा कर रहा है।

गुप्त खतरा

किवु के उत्तर-पश्चिम में लगभग 1,400 मील की दूरी पर, कैमरून में एक गड्ढा झील, जिसे न्योस झील के रूप में जाना जाता है, इसी तरह जमा होती है और बड़ी मात्रा में घुलित गैस - इस मामले में, कार्बन डाइऑक्साइड - झील के तल पर एक ज्वालामुखी वेंट से जमा होती है। 21 अगस्त 1986 को उस गैस भंडार की घातक क्षमता को शानदार अंदाज में प्रदर्शित किया गया। संभवतः एक भूस्खलन के कारण, पानी की एक बड़ी मात्रा अचानक विस्थापित हो गई, जिससे घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड झील की ऊपरी परतों के साथ तेजी से मिश्रित हो गई और हवा में निकल गई। गैस के एक बड़े, घातक बादल ने आस-पास के गांवों में लगभग 1,800 लोगों को दम तोड़ दिया।

इस तरह की घटनाओं को लिमनिक विस्फोट कहा जाता है, और वैज्ञानिकों को डर है कि किवु एक समान, यहां तक ​​​​कि घातक घटना के लिए परिपक्व हो सकता है। न्योस एक अपेक्षाकृत छोटी झील है, जो एक मील से कुछ अधिक लंबी, एक मील चौड़ी और 700 फीट से भी कम गहरी है। किवु 55 मील लंबा, 30 मील चौड़ा है और न्योस से दोगुना गहरा है। अपने आकार के कारण, कात्सेव कहते हैं, किवु में "एक बड़े, विनाशकारी लिम्निक विस्फोट की संभावना है जहां कई घन मील गैस जारी की जाएगी।"

विस्फोट के समय लगभग 14,000 लोग न्योस के पास रहते थे; आज किवु झील के आसपास 2 मिलियन से अधिक लोग रहते हैं, जिसमें कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य में बुकावु शहर के लगभग 1 मिलियन निवासी शामिल हैं। कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा के लिम्नोलॉजिस्ट सैली मैकइंटायर कहते हैं, अगर किवु को एक लिम्निक विस्फोट का अनुभव होता, तो "यह पूरी तरह से विनाशकारी होगा।"

यह सिर्फ एक सैद्धांतिक चिंता नहीं है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि किवु में कम से कम एक पिछले लिमनिक विस्फोट का सबूत क्या हो सकता है 3,500 और 5,000 साल पहले के बीच, और संभवतः कई और हाल के। झील के तल से लिए गए तलछट कोर में है प्रकट विशेषताएं जिन्हें भूरी परतों के रूप में जाना जाता है जो आसपास के अवसादों के विपरीत हैं। ये तलछट बैंड "बहुत ही असामान्य, जैविक-समृद्ध परतें हैं," कात्सेव कहते हैं, यह विस्फोट का परिणाम हो सकता है।

लिम्निक विस्फोट दो कारणों से हो सकता है। यदि पानी पूरी तरह से घुली हुई गैसों से संतृप्त हो जाता है, तो झील में इंजेक्ट की गई कोई भी अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड या मीथेन घोल से बाहर निकलने, उठने और हवा में छोड़ने के लिए मजबूर हो जाएगी। विस्फोट तब भी हो सकता है जब कोई चीज गहरे पानी को अपनी घुली हुई गैसों के साथ ऊपर की परतों के साथ मिलाने के लिए मजबूर करती है, गैसों पर दबाव कम करती है और उन्हें जल्दी से घोल से बाहर निकलने देती है और सोडा के कैन को हिलाने के प्रभाव के समान होती है। और फिर इसे खोलना।

जबकि न्योस विस्फोट में संदिग्ध पैमाने के भूस्खलन से किवु में पर्याप्त मिश्रण नहीं हो सकता है, झील के आकार और गहराई के कारण, कई अन्य संभावित ट्रिगर हैं। किवु भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्र में है, इसलिए भूकंप झील में लहरें उत्पन्न कर सकता है जो परतों को मिश्रित गैसों को छोड़ने के लिए पर्याप्त रूप से मिश्रित करेगा। जलवायु भी एक संभावित अपराधी है। तलछट रिकॉर्ड में खोजे गए कम से कम एक पिछले विस्फोट सूखे के कारण हुआ है जो निचले स्तर पर दबाव को कम करने और भंग गैसों को छोड़ने के लिए झील के शीर्ष से पर्याप्त पानी को वाष्पित करता है। शुष्क अवधि के दौरान कम जल स्तर भी किवु को विशेष रूप से भारी बारिश की घटनाओं से व्यवधान के लिए अधिक संवेदनशील बना सकता है। मैकइंटायर का कहना है कि वे झील में बहने वाली दर्जनों धाराओं से पर्याप्त निर्मित तलछट को बहा सकते हैं, जिससे परतों का मिश्रण हो सकता है।

मैकइंटायर का कहना है कि जैसे-जैसे ग्रह गर्म होगा, इस तरह की घटनाओं की संभावना बढ़ सकती है। जलवायु परिवर्तन पूर्वी अफ्रीका में और अधिक बारिश लाएगा, और "यह अधिक चरम बारिश की घटनाओं के रूप में आने वाला है, जिसके बीच में सूखे के बड़े अंतराल होंगे।"

एक अन्य संभावित ट्रिगर झील के नीचे या आसपास के ज्वालामुखियों से ज्वालामुखी गतिविधि है, लेकिन वैज्ञानिकों को लगता है कि इसका जोखिम कम है। ए 2002 पास के माउंट न्यारागोंगो का विस्फोट अंदर नहीं लाया किवु की निचली परतों को बाधित करने के लिए पर्याप्त सामग्री. और मॉडलिंग अध्ययनों से पता चला है कि झील के नीचे ज्वालामुखी है एक बड़ा पर्याप्त व्यवधान नहीं होगा या तो, मैकइंटायर कहते हैं।

अपराधी जो भी हो, प्रभाव वही होगा: संचित गैसों को उनकी भंग अवस्था से छोड़ा जाता है, कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन के घने बादल बनाते हैं, जैसा कि न्योस में कार्बन डाइऑक्साइड के साथ हुआ, ऑक्सीजन को विस्थापित कर सकता है और लोगों और जानवरों को समान रूप से श्वासावरोध कर सकता है। और अगर किवु में पर्याप्त मीथेन हवा में छोड़ा जाता है, तो वहाँ है अतिरिक्त जोखिम जो इसे प्रज्वलित कर सकता है.

कात्सेव का कहना है कि गैस की सांद्रता में वृद्धि के संकेतों के लिए झील की नियमित रूप से निगरानी की जाती है, इसलिए अचानक उठना "हमें आश्चर्यचकित नहीं करेगा।" एक दर्जन से अधिक भूकंपीय स्टेशन झील के पास गतिविधि को मापें वास्तविक समय में भी। और 2001 में, न्योस में एक और आपदा के जोखिम को कम करने के लिए झील के तल से पानी को एक पाइप के माध्यम से सतह तक ले जाने का प्रयास शुरू हुआ, जहां कार्बन डाइऑक्साइड निकलती है सुरक्षित दर पर हवा में। किवु में भी इसी तरह के प्रयास चल रहे हैं।

गहराई का खनन

जैसे-जैसे किवु की गहराई में गैस की सांद्रता बढ़ती है, वैसे-वैसे जोखिम भी बढ़ता है। वुएस्ट और सहकर्मियों को मिला कि 1974 से 2004 तक कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में 10 प्रतिशत की वृद्धि हुई, लेकिन किवु में सबसे बड़ी चिंता मीथेन की सांद्रता है, जो इसी अवधि के दौरान 15 से 20 प्रतिशत बढ़ी।

हालांकि, किवु के जोखिम को इनाम में बदलने का एक तरीका हो सकता है। वही गैस जो एक घातक प्राकृतिक आपदा को बढ़ावा दे सकती है, उसमें क्षेत्र के लिए अक्षय ऊर्जा स्रोत के रूप में क्षमता है। 2008 में, रवांडा एक पायलट कार्यक्रम शुरू किया प्राकृतिक गैस के रूप में जलने के लिए झील से मीथेन लेना और पिछले साल एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए निर्यात बोतलबंद मीथेन. एक बहुत बड़ा कार्यक्रम, जिसे कहा जाता है किवुवात्तो, 2015 में ऑनलाइन आया था।

परियोजनाएं झील की गहरी परतों से पानी पंप, और जैसे ही उस पानी पर दबाव कम होता है, गैसें निकलती हैं। मीथेन को ईंधन के रूप में इस्तेमाल करने के लिए निकाला जाता है, और कार्बन डाइऑक्साइड को वापस झील के तल में पंप किया जाता है। "वे इस गैस को लेते हैं, इसे पाइपलाइन के माध्यम से जहाज करते हैं और इसे जलाते हैं जिस तरह से आप बिजली पैदा करने के लिए जीवाश्म ईंधन जलाते हैं," कात्सेव कहते हैं।

यह कटाई झील में संचित गैस के जोखिम को कम करने में मदद कर सकती है, हालांकि यह इसे खत्म नहीं करेगी। फिर भी, एक झील के लिए जिसके नीचे बहुत अधिक खतरा है, कुछ भी मदद करता है। और झील के आसपास के क्षेत्र के लिए, यह ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण स्रोत हो सकता है। एक बार किवुवाट पूरी तरह से ऑनलाइन हो जाने के बाद, अकेले उस परियोजना द्वारा उत्पादित 100 मेगावाट बिजली रवांडा के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर लाएगी, जो एक विकासशील देश है जो बिजली की सार्वभौमिक पहुंच का लक्ष्य रखता है।

यह लेख मूल रूप से जानने योग्य पत्रिका द्वारा 13 जनवरी, 2021 को प्रकाशित किया गया था, और इसके अनुसार पुनर्प्रकाशित किया गया है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-नॉन-कॉमर्शियल-नोएडरिव्स 4.0 इंटरनेशनल पब्लिक लाइसेंस। आप मूल लेख पढ़ सकते हैं यहाँ उत्पन्न करें. इस लेख में व्यक्त विचार अकेले लेखक के हैं न कि WorldRef के।

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