Hồ Nyos ở Cameroon thở ra khí độc vì dưới đáy hồ có những mạch khí các bon níc thấm lên từ lòng núi lửa, bị lớp nước sâu và lạnh giữ chặt như ga trong chai nước ngọt đậy kín. Đêm hai mươi mốt tháng tám năm một nghìn chín trăm tám mươi sáu, lượng khí ấy thoát ra cùng lúc, tràn xuống các thung lũng xung quanh, khoảng một nghìn bảy trăm người đã thiệt mạng.
Chào bạn, đây là Nhà Khám Phá. Tập hôm nay là một câu chuyện buồn, mình kể với lòng tôn trọng những người đã mất. Nhưng nó cũng là câu chuyện về cách con người hiểu ra một hiện tượng chưa từng được biết đến, và nghĩ ra cách để nó không lặp lại.
Một cái hồ đẹp và yên bình
Nyos là một hồ nằm trong miệng một núi lửa cũ ở vùng đồi cao tây bắc Cameroon, châu Phi. Hồ không lớn, nước xanh, xung quanh là đồi cỏ, người dân sống ở các làng dưới thung lũng, trồng trọt và chăn bò.
Núi lửa ở đây đã không phun trào từ rất lâu. Nhưng sâu dưới lòng đất, khối đá nóng vẫn còn, và nó liên tục nhả ra khí các bon níc, thứ khí mà mình thở ra mỗi ngày. Khí theo các mạch nước ngầm thấm lên đáy hồ.
Bình thường ở nhiều hồ, nước trên và nước dưới đảo trộn theo mùa, khí có cơ hội thoát dần lên mặt. Nhưng Nyos là một hồ sâu ở vùng nhiệt đới, nước bên trên ấm, nước bên dưới lạnh và nặng hơn, hai lớp rất ít trộn vào nhau.
Thế là lớp nước sâu cứ ngậm thêm khí, năm này qua năm khác, như một cái chai bị bơm ga mãi mà không ai mở nắp.
Chai nước có ga dưới đáy hồ
Bạn có thể hiểu điều này bằng một chai nước ngọt có ga. Khi nắp còn đóng chặt, khí hoà tan trong nước, mình không thấy bọt. Khi mở nắp, áp suất giảm, khí thoát ra thành bọt sủi lên.
Ở đáy hồ Nyos, sức nặng của cột nước phía trên đóng vai cái nắp. Nước càng sâu, áp suất càng lớn, càng giữ được nhiều khí. Lớp nước đáy hồ ngậm lượng khí khổng lồ trong im lặng.
Nếu vì một lý do nào đó, một khối nước sâu bị đẩy lên cao hơn, áp suất quanh nó giảm, khí bắt đầu tách ra thành bọt. Bọt nổi lên kéo theo nước xung quanh lên cùng, nước ấy lại giải phóng thêm khí. Một phản ứng dây chuyền bắt đầu, giống như khi lắc mạnh chai nước ngọt rồi mở nắp.
Hiện tượng hiếm gặp này các nhà khoa học gọi là phun trào hồ. Trước năm một nghìn chín trăm tám mươi tư, gần như không ai biết đến nó.
Đêm hai mươi mốt tháng tám
Hai năm trước Nyos, ở hồ Monoun cũng thuộc Cameroon đã có một sự kiện nhỏ hơn làm vài chục người thiệt mạng. Khi ấy người ta chưa hiểu hết. Đến đêm hai mươi mốt tháng tám năm một nghìn chín trăm tám mươi sáu, chuyện xảy ra ở Nyos với quy mô lớn hơn rất nhiều.
Người dân sống sót kể nghe một tiếng ầm, có người ngửi thấy mùi lạ. Hồ phun lên một cột nước và bọt, rồi một đám khí khổng lồ tràn ra. Khí các bon níc nặng hơn không khí, nên nó không bay lên mà chảy sát mặt đất, theo các thung lũng xuống những ngôi làng phía dưới, như nước tràn bờ.
Ở nồng độ cao, khí các bon níc chiếm chỗ ô xy, người và vật nuôi ngất đi rất nhanh rồi tử vong. Khoảng một nghìn bảy trăm người và hàng nghìn con gia súc mất mạng trong một đêm, có nơi cách hồ hơn hai chục cây số.
Sáng hôm sau, nước hồ từ xanh chuyển sang màu nâu đỏ, do lớp nước đáy giàu sắt bị đảo lên. Điều gì đã kích hoạt vụ phun vẫn còn được bàn: một vụ sạt lở bờ hồ, một trận mưa lạnh, hay đơn giản là hồ đã ngậm khí tới giới hạn. Đến nay chưa có kết luận chắc chắn.
Những chiếc ống xả khí giữa hồ
Sau thảm hoạ, các nhà khoa học trong và ngoài nước đến nghiên cứu và nhận ra hồ vẫn đang tích khí trở lại. Nếu không làm gì, chuyện có thể lặp lại.
Giải pháp nghe đơn giản: thả một chiếc ống dài từ mặt hồ xuống tận lớp nước đáy. Khi bơm cho nước đáy bắt đầu đi lên trong ống, khí tách ra thành bọt, đẩy nước lên tiếp, và từ đó dòng nước tự phun lên thành một vòi phun liên tục mà không cần bơm nữa.
Nói cách khác, người ta mở nắp chai một cách từ từ và có kiểm soát, để khí thoát ra từng chút thay vì cùng lúc. Những chiếc ống đầu tiên được lắp vào đầu những năm hai nghìn, sau đó thêm ống để xả nhanh hơn.
Ngày nay, nếu đứng bên hồ Nyos, người ta sẽ thấy giữa hồ có một vòi nước trắng phun cao. Trông như một đài phun nước trang trí, nhưng thật ra đó là chiếc van an toàn bảo vệ những ngôi làng phía dưới.
Còn hồ nào có nguy cơ tương tự không?
Chỉ một số rất ít hồ trên thế giới có đủ điều kiện cho hiện tượng này: nằm ở vùng núi lửa, có khí thấm lên từ đáy, sâu, và nước ít đảo trộn.
Hồ được quan tâm nhiều nhất là hồ Kivu nằm giữa hai nước Rwanda và Cộng hoà Dân chủ Congo. Hồ rất lớn, lớp nước sâu chứa cả khí các bon níc lẫn khí mê tan, và có hàng triệu người sống quanh hồ.
Ở Kivu, người ta đã bắt đầu hút khí mê tan từ lớp nước sâu để chạy nhà máy điện, vừa có năng lượng vừa giảm bớt lượng khí tích tụ. Việc này phải làm rất cẩn thận, vì khuấy sai cách có thể chính là thứ gây ra điều mình muốn tránh.
Hồ ở Việt Nam thì sao? Phần lớn hồ của mình nông, nước đảo trộn thường xuyên, và không có mạch khí núi lửa thấm lên như vậy, nên không có nguy cơ kiểu Nyos. Bài học mình mang về là: thiên nhiên có những nguy hiểm âm thầm, và hiểu được cơ chế là bước đầu tiên để sống an toàn bên nó.
Câu hỏi thường gặp
Khí các bon níc có độc không?
Ở nồng độ thấp như trong không khí, khí các bon níc vô hại và mình thở ra nó mỗi ngày. Ở nồng độ rất cao, nó chiếm chỗ ô xy và gây ngạt, nên nguy hiểm ở những chỗ trũng kín như hầm, giếng sâu.
Vì sao khí từ hồ Nyos lại chảy xuống thấp?
Khí các bon níc nặng hơn không khí thường, nên khi thoát ra với lượng lớn, nó chìm xuống và chảy theo địa hình như một dòng nước vô hình. Các thung lũng thấp quanh hồ vì thế hứng chịu nặng nhất.
Ở Việt Nam có nơi nào tích khí độc như vậy không?
Không có hồ nào kiểu Nyos, nhưng những chỗ kín và trũng như giếng sâu, hầm biogas, hầm chứa có thể tích khí độc. Xuống những nơi đó cần thông gió trước, có người ở trên trông chừng, đã có nhiều tai nạn đáng tiếc vì chủ quan.
Nước hồ Nyos sau thảm hoạ có đổi màu không?
Có, sau vụ phun, nước hồ chuyển sang màu nâu đỏ vì lớp nước đáy chứa nhiều sắt bị đẩy lên mặt và gặp ô xy. Màu ấy dần trở lại như cũ theo thời gian.
Hồ Nyos bây giờ đã an toàn chưa?
Nhờ các ống xả khí, lượng khí trong hồ đã giảm nhiều so với trước, nguy cơ được kiểm soát tốt hơn. Các nhà khoa học vẫn theo dõi thường xuyên, và còn lo ngại về độ vững của bờ đập tự nhiên phía bắc hồ.
