Lake Kivu is one of Africa’s strangest bodies of water. Um conjunto incomum de propriedades torna-o um assunto intrigante para os cientistas, bem como uma potencial fonte de perigo e prosperidade para os milhões de pessoas que vivem nas proximidades.Kivu não se comporta como a maioria dos lagos profundos. Normalmente, quando a água na superfície de um lago é arrefecida — por temperaturas do ar de inverno ou rios que transportam neve Primaveril, por exemplo — essa água fria e densa afunda-se, e mais quente, menos densa sobe de mais fundo no lago. Este processo, conhecido como Convecção, geralmente mantém as superfícies de lagos profundos mais quentes do que suas profundidades.mas no Lago Kivu, as circunstâncias conspiraram para bloquear esta mistura, dando ao lago qualidades inesperadas-e consequências surpreendentes.junto à fronteira entre Ruanda E República Democrática do Congo, Kivu é uma das cadeias de lagos que formam o Vale do Rift da África Oriental, onde o continente Africano está sendo lentamente arrancado por forças tectônicas. As tensões resultantes diluem a crosta terrestre e desencadeiam a atividade vulcânica, criando fontes termais abaixo de Kivu que alimentam água quente, dióxido de carbono e metano nas camadas inferiores do lago. Os microorganismos usam parte do dióxido de carbono, bem como a matéria orgânica afundando-se de cima, para criar energia, produzindo metano adicional como um subproduto. A grande profundidade de Kivu — mais de 1.500 pés no seu ponto mais profundo-cria tanta pressão que estes gases permanecem dissolvidos.esta mistura de água e gases dissolvidos é mais densa que a água, o que a desencoraja de subir. A água mais profunda também é mais salgada devido à chuva de sedimentos das camadas superiores do lago e de minerais nas nascentes quentes, o que aumenta ainda mais a densidade. O resultado, diz O limnologista Sergei Katsev da Universidade de Minnesota Duluth, é um lago com várias camadas distintas de água de densidades nitidamente diferentes, com apenas camadas finas de transição entre.as camadas podem ser separadas aproximadamente em duas regiões: uma das águas superficiais menos densas acima de uma profundidade de cerca de 200 pés e, abaixo dela, uma região de densa água salina que está mais estratificada, diz Alfred Wüest, um físico aquático do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça em Lausanne. Há mistura dentro de cada camada, mas eles não interagem entre si. “Basta pensar em toda a massa de água sentada lá por milhares de anos e não fazer nada”, diz Wüest, autor de um artigo de 2019 na revisão anual da mecânica dos fluidos pesquisando convecção em vários lagos do mundo, incluindo anómalos estranhos como o Lago Kivu.mas o Lago Kivu é mais do que uma curiosidade científica. Sua estratificação incomum e o dióxido de carbono e metano presos em suas camadas mais profundas têm pesquisadores preocupados que poderia ser um desastre à espera de acontecer.

Lurking danger

cerca de 1400 milhas a noroeste de Kivu, um lago de crateras em Camarões conhecido como Lago Nyos similarmente acumula e prende grandes quantidades de gás dissolvido — neste caso dióxido de carbono — a partir de uma ventilação vulcânica no fundo do lago. Em 21 de agosto de 1986, o potencial letal desse reservatório de gás foi demonstrado de forma espetacular. Possivelmente devido a um deslizamento de terra, uma grande quantidade de água foi subitamente deslocada, fazendo com que o dióxido de carbono dissolvido se misturasse rapidamente com as camadas superiores do lago e se libertasse para o ar. Uma grande nuvem mortífera do gás asfixiou cerca de 1.800 pessoas em aldeias próximas.eventos como este são chamados de erupções limnicas, e os cientistas temem que Kivu possa estar maduro para um evento semelhante, ainda mais mortal. Nyos é um lago relativamente pequeno, medindo um pouco mais de uma milha de comprimento, pouco menos de uma milha de largura e menos de 700 pés de profundidade. Kivu tem 55 milhas de comprimento, 30 milhas de diâmetro no seu ponto mais largo e mais do dobro da profundidade de Nyos. Por causa de seu tamanho, Katsev diz, Kivu “tem o potencial para uma grande erupção limnic catastrófica, onde muitos quilômetros cúbicos de gás seriam liberados.cerca de 14.000 pessoas viviam perto de Nyos na época da erupção; mais de 2 milhões vivem nas proximidades do Lago Kivu hoje, incluindo cerca de 1 milhão de habitantes da cidade de Bukavu, na República Democrática do Congo. Se Kivu experimentasse uma erupção limnic, diz a limnologista Sally MacIntyre da Universidade da Califórnia, Santa Barbara, “seria completamente catastrófico.esta não é apenas uma preocupação teórica. Os cientistas descobriram o que pode ser evidência de pelo menos uma erupção limnic anterior em Kivu que provavelmente ocorreu entre 3.500 e 5.000 anos atrás, e possivelmente vários mais recentes. Os núcleos de sedimentos retirados do fundo do lago revelaram características conhecidas como camadas castanhas que são diferentes dos sedimentos circundantes. Estas bandas de sedimentos são “muito incomuns, camadas ricas em orgânicos”, diz Katsev, que pode ser o resultado de erupções.erupções Limnicas podem ocorrer por duas razões. Se a água ficar completamente saturada com gases dissolvidos, qualquer dióxido de carbono adicional ou metano injetado no lago será forçado a borbulhar para fora da solução, subir e ser liberado para o ar. Erupções também podem ser causadas quando algo força a água profunda com seus gases dissolvidos a se misturar com as camadas acima, reduzindo a pressão sobre os gases e permitindo-lhes sair rapidamente da solução e escapar, semelhante ao efeito de agitar uma lata de refrigerante e, em seguida, abri-la.enquanto um deslizamento de terra da escala suspeita na erupção de Nyos pode não causar mistura suficiente em Kivu, devido ao tamanho e profundidade do lago, existem vários outros gatilhos possíveis. Kivu está em uma área sísmica ativa, então um terremoto poderia gerar ondas no lago que misturassem as camadas o suficiente para liberar os gases presos. O clima é também um potencial culpado. Pelo menos uma erupção anterior descoberta no registro de sedimentos parece ter sido causada pela Seca que evaporou água suficiente do topo do lago para reduzir a pressão nos níveis mais baixos e liberar os gases dissolvidos. A redução dos níveis de água durante os períodos secos também poderia deixar Kivu mais vulnerável a interrupções de eventos de chuva particularmente pesados. Eles podem descarregar sedimentos acumulados das dezenas de riachos que se alimentam no lago para fazer com que as camadas se misturem, diz MacIntyre.

as chances de tal seqüência de eventos podem subir como o planeta aquece, MacIntyre diz. A mudança climática trará mais chuva para a África Oriental ,e ” ela virá na forma de eventos de Chuva mais extremos com maiores intervalos de seca no meio.”

outro possível gatilho é a actividade vulcânica sob o lago ou dos vulcões circundantes, mas os cientistas pensam que o risco disso é baixo. Uma erupção de 2002 do próximo Monte Nyiragongo não trouxe material suficiente para romper as camadas inferiores de Kivu. E estudos de modelagem mostraram que o vulcanismo abaixo do lago também não causaria uma perturbação grande o suficiente, diz MacIntyre.seja qual for o culpado, o efeito seria o mesmo: gases acumulados são liberados de seu estado dissolvido, criando nuvens densas de dióxido de carbono e metano que, como aconteceu com o dióxido de carbono em Nyos, poderia deslocar oxigênio e asfixiar pessoas e animais. E se o metano for libertado para o ar em Kivu, há o risco adicional de poder inflamar-se.Katsev diz que o lago é monitorado regularmente para sinais de aumento na concentração de gás, de modo que um súbito aumento “não vai nos pegar de surpresa. Mais de uma dúzia de estações sísmicas também medem a atividade perto do lago em tempo real. E, em 2001, um esforço começou a reduzir o risco de outro desastre em Nyos por desvio de água do fundo do lago através de um tubo até a superfície, onde o dióxido de carbono é liberado para o ar em uma taxa de seguro. Esforços similares estão em andamento em Kivu.

extrair as profundidades

À medida que as concentrações de gás aumentam nas profundidades de Kivu, o mesmo acontece com o risco. Wüest e colegas descobriram que de 1974 a 2004 a concentração de dióxido de carbono aumentou em 10 por cento, mas a maior preocupação com Kivu é a concentração de metano, que aumentou de 15 a 20 por cento durante o mesmo período.no entanto, pode haver uma forma de transformar o risco de Kivu em recompensa. O mesmo gás que poderia alimentar um desastre natural mortal tem potencial como fonte de energia renovável para a região. Em 2008, Ruanda lançou um programa piloto levando metano do lago para queimar como gás natural e no ano passado assinou um contrato para exportar metano engarrafado. Um programa muito maior, chamado KivuWatt, ficou online em 2015.os projetos bombeiam água das camadas profundas do lago, e como a pressão é reduzida sobre essa água, os gases são liberados. O metano é extraído para ser usado como combustível, e o dióxido de carbono é bombeado de volta para o fundo do lago. “Eles pegam este gás, enviam-no através de um oleoduto em terra e queimam-no da mesma forma que queimariam combustíveis fósseis para gerar eletricidade”, diz Katsev.esta colheita pode ajudar a reduzir o risco do gás acumulado no lago, embora não o elimine. Ainda assim, para um lago com tanto perigo à espreita lá em baixo, qualquer coisa ajuda. E para a região ao redor do lago, pode ser uma importante fonte de energia. Uma vez que KivuWatt esteja totalmente on-line, os 100 megawatts de energia produzida por esse projeto sozinho fará uma diferença significativa para Ruanda, um país em desenvolvimento que está visando o acesso universal à eletricidade.