呼吸死亡的湖泊：尼奥斯灾难及其未解之谜

8月21日之夜

尼奥斯、查和苏布姆的人民在1986年8月21日晚上入睡，就像他们之前每个夜晚一样。这些村庄很小，以农业为主，地处偏远——散布在喀麦隆西北省绿色的火山高地上，海拔都在一千米以上。空气很凉爽。雨季正在进行中。那个被称为尼奥斯湖的火山口湖泊，宽约一公里，深两百米，静静地坐落在下尼奥斯村庄的上方，湖面黑暗而平静。

在晚上9点到10点之间的某个时刻，湖爆发了。

不是火焰。不是熔岩。不是"爆发"这个词所暗示的那种爆炸性暴力。尼奥斯湖释放了一团巨大的、看不见的二氧化碳云——**估计160万吨的CO2**——它倾泻过火山口边缘，像雾一样滚过下方的山谷，紧贴地形。二氧化碳的密度比空气大。这团气体云以每小时20到50公里的速度移动，排挤了它进入的每个山谷、凹陷和低洼处的可呼吸大气。

它无声地移动。它是无色的。在致命的浓度下，它是无味的。

在下尼奥斯，气体云在人们睡眠中到达。他们没有醒来。浓度超过15%的二氧化碳会在一到三次呼吸内导致意识丧失，数分钟内导致死亡。气体充满了他们的家园、他们的院落、他们的牲畜圈。它在每个低洼的地方积聚。

到了早晨，**1,746人死亡。** 超过3,500头牲畜丧生。鸟类、昆虫和小型哺乳动物在距离湖泊25公里范围内的区域被全部消灭。幸存者——大约4,000人，他们位于略微高一些的地区或气体云的边缘——描述说他们醒来时发现家人死在他们身边，他们的动物沉默无声，空气中弥漫着一种奇怪的、刺鼻的气味，这种气味很快消散了。

湖本身改变了颜色。它通常深蓝色的湖面变成了浑浊的红褐色，被从爆发期间从湖底深处挖出的富含铁的水染成。一条泡沫状的残留物标记了一条水线，大约在湖之前水位上方一米处——证据表明爆发排挤了一根巨大的水柱。

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什么是湖泊喷发？

尼奥斯灾难向世界介绍了一种在1986年之前没有名称的现象：湖泊喷发。

尼奥斯湖坐落在一个火山口——一个玛尔火山口——由大约五个世纪前的一次热水喷发形成。在湖下方，火山喷口不断向水中释放二氧化碳。在正常条件下，CO2溶解在上方水柱的巨大压力下的深层水中。湖变成分层的：上面是温暖的表层水，深处是冷的、CO2饱和的水。尼奥斯湖的深水中溶解的CO2饱和度达到了科学家后来描述为"液体炸弹"的程度。

这个机制与摇晃的碳酸水瓶相同。只要压力保持，CO2就保持溶解。如果有什么东西扰乱了平衡——如果瓶子被打开，或者深层湖水被带向表面，那里压力较低——气体会爆炸性地从溶液中释放出来。在尼奥斯湖，深水中含有如此多的溶解CO2，以至于对分层的任何扰乱都可能在数分钟内释放数百万吨的气体。

8月21日的喷发就是这样一次释放。某些东西破坏了湖的分层。深层、富含CO2的水上升向表面。随着压力下降，溶解的气体在自我强化的级联中从溶液中释放出来——上升的气体降低了下方水的压力，导致更多气体溶出，这驱动更多水向上，释放更多气体。整个过程可能用时不到二十分钟。

结果是一团密度和体积几乎难以想象的气体云——足以填满一个直径近一公里的球体——滚过有人口的山谷。

触发因素

一个从未被确定解答的问题是：什么引发了这场喷发？

已有多个假说被提出。但都未被明确证实。

**山体滑坡。** 岩石坠落或山体滑坡进入湖泊可能会物理破坏分层结构，将深层水强制推向表面。有间接证据支持这一点：水位位移表明存在显著的物理扰动，且湖泊陡峭的火山口壁在地质上不稳定。然而，随后的湖底勘测中未能明确识别出山体滑坡碎屑。

**冷雨。** 八月雨季带来的冷表层水密度大于温暖的表层。如果特别冷的降雨事件导致表层水下沉，可能会引发翻转。这是最温和的假说，但需要那个特定夜晚未曾记录的异常条件。

**火山活动。** 湖泊下方的小型热液（蒸汽驱动）喷发可能将热量或气体直接注入水柱，引发级联反应。尼奥斯湖位于喀麦隆火山线上，其下方的火山系统并未完全熄灭。当时未建立地震监测，因此不存在仪器记录。

**风。** 持续强风理论上可能使湖面倾斜，导致深层水在下风侧上升。这一机制曾被提出，但被认为不太可能产生所需规模的扰动。

科学共识由乔治·克林及其同事在1987年发表于《科学》杂志的综合评论中阐述，认为山体滑坡是最可能的触发因素——但作者明确指出**触发因素无法被确定**，且该湖极端的二氧化碳饱和度意味着几乎任何扰动都可能引发级联反应。

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幸存者

幸存者的证词是自然灾难文献中最令人不安的见证。

苏布姆的教师约瑟夫·恩夸因描述了在夜间醒来时感到不适和眩晕。他踉跄走出去后倒地。当他恢复意识时，发现邻居们死在他周围。他走过村庄呼救。他没有找到任何幸存者。

下尼奥斯的年轻女性哈利玛·苏利醒来时听到的是寂静。她的整个家庭——父母、兄弟姐妹、孩子——都死在她周围的房子里。她一直睡在略微抬高的平台上。在最低处积聚的气体在她的睡眠高度浓度略低。

许多幸存者报告了与接触酸性条件一致的皮肤病变和水泡——二氧化碳云与皮肤上的水分接触会形成弱碳酸。有些人报告闻到腐烂鸡蛋或火药的气味，尽管二氧化碳本身无味；这可能是与二氧化碳释放混合的火山硫化氢。

幸存者证词中最一致的特征是寂静。没有尖叫。没有警报。没有挣扎的声音。人们在睡眠中停止了呼吸。气体取代了空气，死亡是无声的。

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前兆：蒙温湖

在尼奥斯灾难发生两年前，即1984年8月15日，一场规模较小的湖泊喷发发生在蒙温湖，距尼奥斯湖东南约95公里。该事件造成37人死亡。

蒙温喷发当时理解不足。初期假说从火山气体排放到工业事故不一而足。直到尼奥斯灾难发生后，科学家才回顾性地将蒙温事件确认为同一现象——由火山口湖中积累的二氧化碳驱动的湖泊喷发。

蒙温和尼奥斯之间两年的间隔引发了一个令人不安的问题：如果蒙温喷发当时被正确识别为湖泊喷发事件，且附近火山口湖的二氧化碳饱和度得到勘测，尼奥斯灾难是否可能被预测和预防？根据研究两起事件的研究人员，答案几乎肯定是肯定的。尼奥斯湖的深层水二氧化碳浓度可用标准设备测量。1984年或1985年的勘测本应揭示这一极端危险。但这样的勘测从未进行。

脱气项目

1986年之后的几年里，国际科学界的反应非常积极。法国、美国、日本和喀麦隆的研究人员合作开发了一个解决方案：人工脱气。

原理很简单。从湖面到深层安装了一根管道。来自二氧化碳饱和深层的水被泵送到上方。随着水上升和压力降低，溶解的气体从溶液中释放出来——但以受控的方式，逐渐排放到大气中，而不是灾难性地爆发。

2001年，一根试验脱气柱被安装在尼奥斯湖。它成功了。一股充满气体的水喷泉升起，高于湖面，将二氧化碳安全地释放到空气中。2011年又安装了两根额外的柱子。到2020年，深层水的二氧化碳浓度已经降低了约25%。重复灾难的风险已大幅降低，但并未完全消除。完全脱气预计需要数十年。

蒙温湖在2007年已完全脱气，被宣布为安全区域。

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从未重建的村庄

灾难发生后，下尼奥斯、查和苏布姆被疏散。幸存者被转移到临时营地。那些营地后来成为永久定居点。喀麦隆政府宣布湖周围地区为禁区。

多年来，流离失所的村民请愿要求返回祖地。2003年，政府部分解除了禁区。一些家庭返回了。其他人没有——这片土地以超越迷信的方式被鬼魂缠绕。在那里死去的人包括整个家族、整个年龄段、整个社区。幸存者本来会返回的不是一个村庄，而是一个墓地。

截至2023年，该地区仍然人口稀少。脱气柱继续运作。湖面已恢复到原来的蓝色。

但在那个表面之下，在火山口底部冰冷黑暗的水中，二氧化碳继续积累。火山喷口没有停止。湖在重新填充。脱气管道在减缓这个过程，但它们无法阻止它。尼奥斯湖仍然是，用一位火山学家的话来说，"一把上膛的枪"。

那把枪在一个安静的八月夜晚开了火，杀死了1746个毫无防备的人。

它可能再次开火。

可预防性问题

尼奥斯湖灾难通常被描述为一场怪异的自然事件——一种几乎前所未有的地质现象，无法被预见。这种框架是错误的，而这种错误的程度揭示了科学知识、制度能力与后殖民非洲可预防死亡之间关系的不适真相。

**蒙温湖在1984年爆发，比尼奥斯湖早两年。** 蒙温事件造成37人死亡。它由法国和喀麦隆科学家进行了部分调查。但调查进展缓慢，资金不足，未能对喀麦隆火山线上的其他火山口湖进行系统调查。如果进行了这样的调查——成本最低，使用标准的湖沼学设备——尼奥斯湖极端的二氧化碳饱和度会立即显现。危险是可以测量的。但它没有被测量。

这一失败主要不是喀麦隆的责任。1980年代中期的喀麦隆是一个科学基础设施有限的发展中国家。识别和测量湖沼喷发风险的专业知识存在于法国、美国、日本和英国。喀麦隆火山线已被国际地质学家研究了数十年。失败是国际科学界未能将一个已知的地质特征——火山二氧化碳排放进入火山口湖——与一个已知的物理现象——过饱和水中的气体溶出——联系起来，并得出显而易见的结论：活跃火山区内有人居住的火山口湖应该被监测。

**脱气解决方案证明了可预防性。** 用于尼奥斯湖脱气的技术——一根带阀门的竖管——并不复杂。第一个试验柱的成本约为150万美元，主要由法国政府资助。这一原理在1986年之前就已被理解。如果在1984年蒙温事件后安装了脱气柱，尼奥斯灾难几乎肯定不会发生。1,746人死亡，因为一根150万美元的管子没有及时安装。

**触发问题可能不如通常假设的那样重要。** 科学辩论一直集中在喷发是由山体滑坡、冷雨、火山活动还是风引发的。但触发因素是次要的。主要原因是深水的极端二氧化碳饱和度。任何触发因素，无论多么微小，都可能引发级联反应。这个湖是一枚炸弹。触发因素只是点燃了导火索。防止未来灾难需要解决饱和度问题，而不是预测触发因素——这正是脱气项目所做的。

**持续的风险被低估了。** 尼奥斯湖的深水仍在积累二氧化碳，尽管速度低于脱气柱移除的速度。这些柱是机械系统，需要维护、电力和持续的国际资金。如果它们失效或没有得到维护，湖泊将在数十年内重新饱和。喀麦隆在没有持续国际支持的情况下无限期维持该系统的能力是不确定的。装满的枪支比喻不是历史性的。它是当前的。