Katastrofa u jezera Nyos ukázala, že smrtící plyn může přijít i bez klasické erupce

Večer 21. srpna 1986 se z kamerunského jezera Nyos uvolnil oblak oxidu uhličitého, který v noci zabil nejméně 1 700 lidí. Bez lávy, bez ohně, bez varování.

Foto: Picryl

Kolem půl desáté místního času zaslechli obyvatelé vesnic severně od jezera krátké dunění. Svědek na vyvýšeném místě viděl bílý mrak stoupat nad hladinu a vlnu, která se přehnala přes jižní břeh. Pak se údolími začal sunout neviditelný, bezbarvý plyn, těžší než vzduch, bez zápachu, bez chuti. Lidé ve spánku ani nestihli vstát. Ráno ležela těla podél cest, ve dvorech, v domech. Vedle nich tisíce kusů mrtvého dobytka. Žádná sopka nevybuchla, žádná láva netekla. Zabíjel oxid uhličitý, který vytěsnil kyslík při zemi. Podle závěrečné zprávy USGS oběti zemřely udušením.

Jezero jako tlaková láhev

Nyos je kráterové jezero v severozápadním Kamerunu, hluboké přes dvě stě metrů, zasazené do vulkanické linie. Pod jeho dnem neustále prosakuje CO₂ magmatického původu. Plyn se rozpouští v hluboké, studené vodě a tam zůstává. V tropickém klimatu se povrchová a hluboká vrstva prakticky nemísí, protože teplotní rozdíly mezi ročními obdobími jsou minimální. Jezero si tak po desetiletí budovalo zásobu rozpuštěného plynu, aniž by cokoli na hladině nasvědčovalo nebezpečí.

Vědci tento stav přirovnávají k přesycené lahvi sodovky. Dokud je zavřená, bubliny nevidíte. Stačí ale malé narušení (vnitřní vlna, drobný sesuv břehu, možná i seizmický otřes) a část hluboké vody se posune výš, kde je nižší tlak. Plyn začne bublat, odlehčená voda stoupá a táhne za sebou další nasycenou vodu zdola. Vznikne samoposilující řetězová reakce, které se říká limnická erupce. Spouštěč katastrofy u Nyosu nebyl nikdy jednoznačně identifikován. USGS ve své zprávě konstatuje, že pokud byla hluboká voda blízko přesycení, mohl stačit i nepatrný impuls.

Dva roky předtím totéž, jen v menším

Nyos nebyl první. 15. srpna 1984 zabil stejný mechanismus 37 lidí u jezera Monoun, rovněž v Kamerunu. Vulkanolog Haraldur Sigurdsson tehdy rozpoznal dosud nepopsaný typ přírodní hrozby a podle pozdějšího líčení v magazínu Smithsonian nabídl studii časopisu Science. Redakce ji odmítla jako přitaženou za vlasy.

O dva roky později Nyos ukázal, jak reálné riziko bylo. Rozdíl v počtu obětí (37 oproti nejméně 1 700) vysvětluje kombinace tří faktorů: mnohem větší objem uvolněného plynu (odhady hovoří o zhruba jednom kubickém kilometru CO₂ za standardních podmínek), topografie údolí, která oblak kanalizovala přímo do obydlených oblastí, a noční hodina, kdy lidé spali v nízko položených příbytcích. Plyn se rozlil až deset kilometrů severně od jezera.

Trubka místo bomby

Po katastrofě se objevily návrhy, jak jezero „odzbrojit“. Jeden z nich počítal s podvodními náložemi, které by hlubokou vodu rozvířily. Byl rychle zamítnut, exploze mohla poškodit přirozenou hráz na odtoku jezera, jejíž prolomení by znamenalo nejen povodeň, ale i druhotné uvolnění plynu.

Řešení nakonec přinesla jednodušší technologie: svislé potrubí sahající do hluboké vrstvy. Po počátečním nastartování čerpadlem se proudění udržuje samo; stoupající voda ztrácí tlak, CO₂ začne bublat a odlehčený sloupec táhne další vodu zdola. Je to v podstatě řízená, miniaturní limnická erupce. První trubku na Nyosu zprovoznili v roce 2001, další přibyly později. Na Monounu funguje obdobný systém.

Podle studie publikované v roce 2021 byla většina plynu z hluboké vrstvy Nyosu po letech odplyňování odstraněna a jedna z obnovených trubek dokáže dlouhodobě vyrovnávat přirozený přísun CO₂. Jenže monitoring musí pokračovat. Plyn se do jezera stále dobíjí a hráz zůstává oslabená. Pokud by údržba selhala, problém by se vrátil.

Evropa není imunní, ale ani ohrožená stejně

Nabízí se otázka, zda podobná jezera existují i jinde. Odpověď zní ano, ale s podstatnými rozdíly. Mezinárodní komise IAVCEI pro vulkanická jezera sleduje jako evropské analogie italská jezera Albano, Averno a Monticchio, francouzské Pavin nebo německé Laacher See. Při průzkumu Albana však byly naměřeny nízké tlaky plynů, daleko od saturace. Laacher See se navíc pravidelně promíchává, takže nesplňuje klíčovou podmínku stabilního zvrstvení.

V Česku existují meromiktická jezera, tedy vodní plochy s trvale oddělenými vrstvami, ale jde o zatopené lomy, nikoli o vulkanické krátery s přísunem magmatického CO₂. Katastrofa typu Nyos tu nemá geologický základ.

Největším dlouhodobě sledovaným rizikem zůstává jezero Kivu na hranici Rwandy a Demokratické republiky Kongo. Je tisíckrát větší než Nyos a na jeho březích žijí miliony lidí.

Lekce, která změnila obor

Katastrofa u Nyosu přímo vedla ke vzniku mezinárodní pracovní skupiny pro kráterová jezera, později přetvořené v komisi IAVCEI-CVL. Zavedla nový způsob uvažování o riziku: ne každá smrtící geologická událost musí vypadat jako sopečný výbuch. Někdy stačí tiché jezero, stabilní voda a roky trpělivého hromadění neviditelného plynu.

Obyvatelé okolí Nyosu byli po roce 1986 evakuováni a oblast ohrazena. Přesto se mnozí kvůli úrodné půdě postupně vraceli. Dnes je jezero označováno za relativně bezpečné, dokud trubky pracují a dokud je někdo kontroluje. Ta podmínka je podstatná.