Buzz
Tên gọi và địa điểm của hồ nước này đang giữ bí mật đặc biệt. Hãy cùng rồng rắn với vị trí độc đáo và tên gọi huyền bí của nó!
Đây chính là hồ Kivu, một viên ngọc quý của châu Phi.
Hồ Kivu nằm giữa ranh giới Rwanda và Cộng hòa Dân chủ Congo, mang đến một hình ảnh thiên nhiên tuyệt vời, với những ngọn núi lửa cao và những thửa đất trù phú trải đều với cây chè, cà phê, và chuối.
Tuy nhiên, bên dưới vẻ đẹp hòa nhạc là một mối nguy khủng khiếp: Nước chứa khí mêtan, carbon dioxide, và hydro sulfide. Nếu tự do, hỗn hợp này có thể đe dọa hàng triệu sinh linh ven hồ, đó là đánh giá của tạp chí Time.
Ngày nay, khí độc đang bị giữ dưới lớp muối nặng, nhưng rủi ro luôn hiện hữu. Rào cản này có thể vỡ bất cứ lúc nào do động đất, phun trào núi lửa, hoặc áp suất tăng từ chính khí độc. Hồ Kivu trở thành một 'quả bom hẹn giờ' to lớn.
Mặc dù có vẻ nguy hiểm, nhưng đối với các nhà nghiên cứu và chuyên gia, hồ Kivu mang theo cơ hội biến thành nguồn năng lượng quý giá dành cho cộng đồng xung quanh. Họ đã tận dụng những gì để biến hồ nước đáng sợ này thành một 'mỏ năng lượng' phục vụ nhân loại?
Hãy cùng khám phá!
HỒ NƯỚC KỲ BÍ NHẤT TRÊN TRÁI ĐẤT
Là một trong những hồ nước độc đáo nhất châu Phi, hồ Kivu thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học và trở thành nguồn tài nguyên tiềm năng, cũng như một khía cạnh đe dọa và sự phồn thịnh cho hàng triệu dân cư xung quanh.
Khác biệt với hồ sâu thông thường, Kivu không tuân theo quy luật đối lưu, quy trình khiến nước ấm hơn từ đáy hồ trỗi lên khi nước ở mặt hồ lạnh dần. Điều này tạo ra những bí ẩn và sự ngạc nhiên độc đáo trong mắt các chuyên gia.
Tại hồ Kivu, đây là nơi chứa đựng những điều khác lạ nhất và bất ngờ nhất, khiến nó trở nên độc đáo và thu hút sự tò mò của giới khoa học.
Hồ Kivu góp mặt ở Cộng hòa Dân chủ Congo, hình ảnh chụp vào ngày 25 tháng 11 năm 2016. Nguồn: REUTERS / Therese Di Campo / File Photo
Straddling giữa biên giới Rwanda và Cộng hòa Dân chủ Congo, Kivu là một trong chuỗi các hồ ven Đường chia cắt Đông Phi (EAR), nơi lục địa châu Phi dần dần bị chia cắt bởi lực kiến tạo.
Kết quả là làm mỏng vỏ Trái Đất và kích thích hoạt động núi lửa, tạo ra các suối nước nóng dưới lòng Kivu, mang đến nguồn nước nóng, đồng thời chứa đựng khí carbon dioxide và mêtan sâu dưới đáy hồ.
Vi sinh vật sống sót trong hồ Kivu sử dụng carbon dioxide và các chất hữu cơ từ trên xuống để tạo năng lượng, tạo mêtan như một sản phẩm phụ. Độ sâu lớn của Kivu - vượt qua 457 mét ở điểm sâu nhất - tạo áp lực lớn, giữ cho khí không bị phát tán.
Hỗn hợp nước và khí tan hơn nước, ngăn chặn quá trình đối lưu thông thường. Nước sâu hơn cũng mặn hơn do phù sa từ tầng trên và khoáng chất trong suối nước nóng, làm tăng mật độ.
Như mô tả của nhà nghiên cứu hồ học Sergei Katsev tại Đại học Minnesota Duluth (Mỹ), Kivu là hồ có nhiều lớp nước riêng biệt, với mật độ khác nhau, chỉ được phân biệt bởi các lớp chuyển tiếp mảnh mai.
Thành phần đặc biệt của hồ Kivu tại châu Phi ngăn chặn hiện tượng trộn thông thường trong các hồ sâu, tạo ra sự phân tầng nước độc đáo. Mật độ khác biệt rõ ràng giữa các lớp nước. Biên độ đổi khác đáng chú ý giữa hai lớp được thể hiện ở đây, với phần nước ấm hơn, mặn hơn ở phía dưới (màu đỏ) và phần nước mát hơn, trong lành hơn ở phía trên (màu xanh lam). Ranh giới giữa hai lớp chỉ có độ dày vài cm. Nguồn: KM
Alfred Wüest, một nhà sinh thái học nước Thụy Sĩ tại Viện Công nghệ Liên bang Lausanne, giải thích thêm: “Lớp nước của hồ Kivu có thể chia thành hai vùng gần như riêng biệt: Một vùng nước bề mặt ít đậm đặc hơn, ở độ sâu khoảng 61 mét - Và phía dưới là vùng nước mặn đậm đặc, mà nó tự phân tầng thêm. Mặc dù có sự trộn lẫn trong từng lớp nước, chúng không tương tác với nhau. Đơn giản là việc nghĩ về toàn bộ khối nước trong hồ Kivu kéo dài hàng nghìn năm mà không có sự can thiệp nào đã là điều rõ ràng về sự khác biệt của Kivu”.
Hồ Kivu không chỉ là điểm kỳ lạ thu hút sự chú ý của giới khoa học. Cách nước phân tầng của nó và sự giam giữ carbon dioxide, mêtan, H2S trong các lớp sâu hơn khiến các nhà nghiên cứu lo ngại rằng Kivu có thể là một thảm họa chờ xảy ra.
'QUẢ BOM KHÍ LỚN'
Cách đó khoảng 2.253 km về phía tây bắc, có một hồ miệng núi lửa ở Cameroon được biết đến là hồ Nyos, cũng chứa và giữ nhiều khí hòa tan - trong trường hợp này là carbon dioxide - từ một lỗ thông hơi núi lửa dưới đáy hồ.
Vào ngày 21 tháng 8 năm 1986, khả năng gây chết người của bể chứa khí đó đã được chứng minh một cách đau lòng. Có thể do sạt lở đất, nước đột ngột dịch chuyển, khiến khí CO2 hòa tan nhanh chóng trộn lẫn với các lớp trên cùng của hồ và thải phát 'quả bom khí' vào không khí. Kết quả, một đám mây khí lớn chết người làm mất hơi sống khoảng 1.800 người sinh sống gần đó.
Hồ Nyos, hồ miệng núi lửa tại Cameroon. Hình ảnh: United States Geological Survey
Các sự kiện như vậy được gọi là phun trào limnic (hoặc phun trào CO2), và có lo ngại rằng hồ Kivu có thể trở thành địa điểm của một sự kiện tương tự, thậm chí nguy hiểm hơn.
Bởi vì hồ Nyos là một hồ tương đối nhỏ, chỉ dài hơn 1,6 km, rộng dưới 1,6 km và sâu chưa đầy 213 mét. So với đó, hồ Kivu có kích thước lớn, dài 86 km, rộng 48 km.
Với kích thước lớn của nó, hồ Kivu có thể trở thành địa điểm của một vụ phun trào limnic lớn và kinh hoàng, khi hàng km khối khí có thể bị giải phóng vào không khí.
Khoảng 14.000 người sống gần hồ Nyos khi vụ phun trào CO2 xảy ra; Ngược lại, hơn 2 triệu người sống gần hồ Kivu ngày nay, trong đó có khoảng 1 triệu cư dân ở thành phố Bukavu, Cộng hòa Dân chủ Congo. Nếu Kivu trải qua một vụ phun trào CO2, nhà nghiên cứu Sally MacIntyre của Đại học California, Santa Barbara (Mỹ) nói: “Sự kiện đó sẽ rất thảm khốc!”.
Điều này không chỉ là một lo ngại lý thuyết. Các nhà khoa học đã tìm thấy dấu hiệu có thể là của ít nhất một vụ phun trào CO2 trước đây tại hồ Kivu, có thể xảy ra từ 3.500 đến 5.000 năm trước, và có thể đã có một số sự kiện gần đây hơn. Các lõi trầm tích lấy từ đáy hồ Kivu đã bày tỏ các đặc điểm được gọi là các lớp màu nâu không tương tự với các lớp trầm tích xung quanh.
Nhà nghiên cứu hồ học Sergei Katsev mô tả rằng những lớp trầm tích này đặc biệt, chứa nhiều chất hữu cơ, có thể hình thành sau các vụ phun trào CO2 trước đó của hồ.
Minh họa về sự cố khí methane (CH4) tại hồ Kivu. Nguồn: Internet
Theo các nhà khoa học, các vụ phun trào CO2 xảy ra khi nước bão hòa với các khí hòa tan, khiến cho carbon dioxide hoặc khí metan bổ sung được giải phóng vào không khí.
Vụ phun trào có thể xảy ra khi áp suất ép lớp nước sâu, cùng với khí hòa tan, trộn lẫn với các lớp bên trên, giảm áp lực và làm cho khí nhanh chóng thoát ra, tương tự như cách một lon nước ngọt được lắc và mở.
Ngoài ra, hồ Kivu thuộc khu vực địa chấn, vì vậy một trận động đất có thể kích thích sóng trong hồ, làm trộn lẫn các lớp nước và giải phóng khí bị mắc kẹt.
Khí hậu cũng có thể đóng vai trò quan trọng. Ít nhất một vụ phun trào trong quá khứ đã được liên kết với hạn hán, khiến nước bốc hơi đủ để giảm áp suất và giải phóng khí hòa tan. Mức nước thấp trong thời kỳ khô cũng có thể tạo điều kiện cho các sự kiện mưa lớn, làm đủ điều kiện để các lớp nước trộn lẫn vào nhau.
Theo Sally MacIntyre, khả năng xảy ra chuỗi sự kiện như vậy có thể tăng cao khi biến đổi khí hậu làm tăng cường mưa Đông Phi, đặc biệt là trong các giai đoạn hạn hán kéo dài.
Một nguyên nhân khác có thể là hoạt động núi lửa dưới hồ Kivu hoặc từ các núi lửa xung quanh, tuy nhiên, nguy cơ này được cho là thấp. Một vụ phun trào núi Nyiragongo gần đó vào năm 2002 không đủ mạnh để ảnh hưởng đến các lớp dưới cùng của Kivu, theo Sally MacIntyre.
Bất kỳ thủ phạm nào đi chăng nữa, hậu quả đều đồng đều: Khí tích tụ sẽ giải phóng thành đám mây đặc đặc carbon dioxide và mêtan, có thể thay thế oxy và gây ngạt thở cho người và động vật sống trong khu vực. Nếu lượng khí mêtan đủ lớn, có thể gây ra nguy cơ cháy nổ.
Theo Sergei Katsev, hồ Kivu được theo dõi thường xuyên để phát hiện dấu hiệu tăng nồng độ khí, và các trạm địa chấn cũng đo đạc hoạt động gần hồ theo thời gian thực.
Năm 2001, đã bắt đầu một dự án nhằm giảm nguy cơ thảm họa tại hồ Nyos bằng cách hút nước từ đáy hồ và thải khí CO2 an toàn lên không khí. Các nỗ lực tương tự cũng được thực hiện ở hồ Kivu.
TỪ 'HỒ CHẾT NGƯỜI' ĐẾN MỎ NĂNG LƯỢNG KHỔNG LỒ
Khi nồng độ khí tăng sâu dưới hồ Kivu, mức độ rủi ro cũng tăng lên.
Alfred Wüest, nhà khoa học thủy sinh học tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, cùng các đồng nghiệp, ghi nhận rằng từ 1974 đến 2004, nồng độ carbon dioxide đã tăng 10%, nhưng nguy cơ lớn hơn là nồng độ mêtan, tăng 15-20% trong khoảng thời gian đó.
Dù có khả năng gây ra thảm họa tự nhiên, nhưng một cách tiếp cận có thể biến địa ngục dưới hồ Kivu thành một nguồn năng lượng tái tạo cho khu vực.
Đối với chính phủ Rwanda, vùng nước giàu mêtan không chỉ là mối đe dọa mà còn là cơ hội. Khai thác 60 tỷ mét khối khí mêtan dưới hồ có thể cung cấp năng lượng cho quốc gia trong 400 năm, giảm thiểu nhu cầu nhập khẩu nhiên liệu đắt đỏ.
Năm 2008, Rwanda thử nghiệm lấy khí mêtan từ hồ Kivu để làm khí đốt tự nhiên. Và năm 2019, họ ký hợp đồng xuất khẩu khí mêtan đóng chai.
Dự án KivuWatt, bắt đầu hoạt động vào ngày 31 tháng 12 năm 2015, đã vượt quá kỳ vọng, tạo ra hơn 25 megawatt năng lượng từ ngày đầu tiên.
Nhà máy điện KivuWatt mới, khai thác khí mêtan từ độ sâu của hồ Kivu, do công ty năng lượng ContourGlobal của Mỹ xây dựng.
Clare Akamanzi, Giám đốc điều hành Ban phát triển Rwanda, cho biết năm 2019, việc sử dụng khí mêtan đóng chai giúp giảm sự phụ thuộc vào gỗ và than củi, loại nhiên liệu phổ biến ở Đông Phi.
Khí mêtan được chiết xuất để sử dụng làm nhiên liệu, và khí CO2 được đưa xuống đáy hồ. Sergei Katsev mô tả: “Họ vận chuyển khí qua đường ống và đốt nó giống như nhiên liệu hóa thạch để tạo điện”.
Quy trình thu hoạch này giúp giảm rủi ro từ khí tích tụ dưới hồ, mặc dù không loại bỏ hết. Tuy nhiên, với một hồ đầy nguy cơ, bất cứ đóng góp nào cũng là sự giảm nhẹ và đáng chú ý.
Khi công suất của KivuWatt đạt 100 megawatt, đây sẽ là bước quan trọng giúp Rwanda, một quốc gia đang phát triển, tiến gần mục tiêu điện năng toàn dân.
Bài viết tham khảo: Time, Reuters, KM
