Det er natt i Kamerun. Månelyset speiler seg i den blanke Nyossjøen. Plutselig begynner vannet å boble, som om det koker. Boblene er fulle av karbondioksid, og når de sprekker på overflaten, slipper gassen fri.
Vi kjenner karbondioksid som en drivhusgass som hever temperaturen i atmosfæren, men den natten, i 1986, sniker gassen seg langs bakken og legger seg som et kvelende teppe over landskapet.
Når solen noen timer senere står opp over det vestafrikanske landet, har mer enn 1700 mennesker mistet livet. Og på grunn av jernforbindelser som boblene har tatt med seg til overflaten, er ikke vannet i Nyossjøen lenger blått, men blodrødt.
Etter katastrofen i Nyossjøen satte en internasjonal forskergruppe seg som mål å spore opp lignende sjøer rundt om i verden.
Forskerne fant bare noen få, men til gjengjeld oppdaget de en av uhyggelige dimensjoner, nemlig Kivusjøen på grensen mellom DR Kongo og Rwanda i det sentrale Afrika.
Storbyen Goma ligger på et farlig sted, inneklemt mellom den aktive vulkanen Nyiragongo på den ene siden og den farlige Kivusjøen på den andre.
Forskerne anslår at den 2700 km2 store innsjøen inneholder hele 10 000 ganger så mye karbondioksid som det som ble frigjort fra Nyos i 1986. Og det bor massevis av mennesker rundt Kivusjøen.
Bare i byen Goma bor det over 700 000 mennesker, og flere steder ligger store flyktningleirer like ved innsjøen.
I det verst tenkelige scenarioet kan mer enn to millioner omkomme hvis gassen slipper fri.
Vulkan fôrer sjøen med gass
Karbondioksid finnes naturlig i atmosfæren i små konsentrasjoner, men hvis vi puster luft med mer enn ti prosent karbondioksid i en lengre periode, blir vi kvalt.
Samtidig kan voldsom bobledannelse fra det oppadstigende karbondioksidet skape tsunamilignende bølger i innsjøen, noe som forverrer katastrofen.
Karbondioksidet i Kivusjøen stammer fra et magmakammer som fôrer vulkanen Nyiragongo. Herfra siver gassen gjennom revner og sprekker ut i bunnvannet i den opptil 485 meter dype innsjøen.
På grunn av bunnvannets høye trykk danner ikke karbondioksidet bobler, men oppløses i vannet – litt som en brusflaske, der karbondioksidet er oppløst helt til lokket skrus av og væsken begynner å boble.
Kivu er bevæpnet med gassgranater
Kivusjøen inneholder 300 km3 karbondioksid som har sivet ut i vannet fra magmakammeret under vulkanen Nyiragongo. I tillegg kommer 60 km3 metan, CH4, skapt av bakterier i sjøbunnen. Slipper gassene ut, vil de legge seg som et kvelende teppe over landskapet.
Mengdene gass i Kivusjøen er skremmende. En liter bunnvann inneholder så mye gass under trykk at den ville fylle 30 liter ved jordoverflaten.
I alt anslår forskerne at vannmassene inneholder 300 km3 oppløst karbondioksid. Det er nok til å legge seg som en 8 meter tykk, dødelig CO2-dyne over hele Norge.
Heldigvis har Kivusjøen en veldig stabil lagdeling. Bunnvannet holder seg på bunnen, mens overflatevannet holder seg på overflaten. Og slik skal det helst være.
Uro kan detonere gassbombe
Hvis lagdelingen i innsjøen blir forstyrret og bunnvann stiger oppover, vil karbondioksidet gradvis slutte å være oppløst og i stedet danne bobler. Siden boblene er mye lettere enn vannet, vil de stige mot overflaten.
Bevegelsen trekker med seg ytterligere vann oppover slik at stadig flere bobler blir dannet, før innsjøen til slutt detonerer som en dypvannsbombe.
For å finne ut hvor ofte Kivusjøen har detonert i tidens løp, undersøkte et team forskere under ledelse av geofysikeren Xuewei Zhang i 2014 avleiringer på bunnen av innsjøen.
De fant spor etter i alt 40 såkalte turbiditeter – omfattende undersjøiske gjørmeskred – i løpet av de siste 12 000 årene, altså med om lag 300 års mellomrom. De fant også tegn på at vann hadde blitt grundig blandet opp.
120 millioner biler slipper ut samme mengde karbondioksid som Kivusjøen.
Avgassingen har først og fremst skjedd når det har regnet mye, når vannet i innsjøen har stått ekstra høyt og tilførselen av gjørme, sand og grus fra elvene har vært stor.
Men regn er ikke den eneste måten å antenne innsjøens innebygde bombe på.
Et jordskjelv, som ikke er uvanlig i området, kan nemlig også forstyrre de undersjøiske skrentene og sette i gang et gjørmeskred – slik et kraftig vulkanutbrudd fra Nyiragongo kan sende lava langt ut i sjøen og framprovosere avgassingen.
Beregninger viser imidlertid at sjøen er ganske trygg hvis den får være i fred. Selv om mengdene karbondioksid er gigantiske, kan bunnvannet fortsatt inneholde opp mot dobbelt så mye oppløst gass før sjøen detonerer spontant.
I 1986 steg en sky av karbondioksid opp fra bunnvannet i Nyossjøen i Kamerun og kvalte mer enn 1700 mennesker mens de sov.
Men Kivu får ikke være i fred. Tvert imot. For bunnvannet inneholder også på 60 km3 verdifull naturgass (metan) som er skapt av bakterier.
LES OGSÅ: Norges største innsjø – og 4 andre store innsjøer i Norge
Gassutvinning truer ordenen i sjøen
I 2016 begynte lekteren KivuWatt å avgasse vann fra 355 meters dybde. Metanen blir deretter sendt inn til et anlegg på land som i dag leverer 26 megawatt og dekker mer enn ti prosent av Rwandas strømforbruk. Beregninger viser at sjøen kan levere hundre megawatt i hundre år.
Utfordringen kommer når det vannet som blir pumpet opp, skal tilbake i sjøen.
Bunnvann er mye tyngre enn overflatevann på grunn av et høyt innhold av blant annet vulkanske salter. Bunnvannet vil derfor synke lynraskt og med stor sannsynlighet forstyrre lagdelingen i vannet.
Eksplosiv sjø er full av energi
1. Flytende plattform fôrer kraftverk
Siden juni 2016 har en spesialbygd lekter som kalles KivuWatt, hentet ut naturgassen fra Kivusjøens bunnvann og sendt den inn til et kraftverk på land. KivuWatt pumper opp vann med høyt saltinnhold fra 355 meters dyp (mørkeblått).
2. Trykkfall og vask utvinner gassen
Bunnvannet inneholder ikke bare naturgass, men også oppløste salter, hydrogensulfid og CO2. Når vannet pumpes opp, faller trykket, og gassene frigjøres (gult). De «vaskes» deretter med rent vann, som gjenopptar CO2 og hydrogensulfid og etterlater 85 prosent rent metan (rødt).
3. Vann pumpes tilbake
Vannet som er brukt i prosessen, inneholder ulike salter og gasser og pumpes derfor ned på henholdsvis 240 og 60 meters dybde. Her er tettheten den samme som i det tilførte vannet. Dermed unngår KivuWatt å forstyrre lagdelingen i sjøen og sette i gang en kjedereaksjon.
Folkene bak KivuWatt har beregnet at vannet skal slippes ut på om lag 240 meters dybde for å forstyrre sjøen minst mulig.
Men det er mange forskere som er skeptiske.
Den danske ingeniøren Finn Hirslund fra konsulentselskapet COWI og den kanadiske kjemiingeniøren Philip Morkel frykter at den nåværende taktikken til folkene bak KivuWatt risikerer å forstyrre sjøens lagdeling og øke risikoen for at sjøen detonerer i en ustoppelig kjedereaksjon.
Gassutvinningen har imidlertid også en gunstig side, i tillegg til å levere billig strøm til Rwandas innbyggere, for jo mer gass utvinningen fjerner uten å sette i gang en katastrofal avgassing, jo mindre eksplosiv blir sjøen.
Det skyldes at alle gassene, både karbondioksid, naturgass og hydrogensulfid, bidrar til det samlede gasstrykket i vannet.
Så for hver dag utvinningen av naturgass går problemfritt, faller trykket fra gassene en smule. Og om hundre år, når de utvinnbare reservene av naturgass er brukt opp, kan dypvannsbomben i Kivusjøen være desarmert.
LES OGSÅ: Verdens største innsjø