Lake Kivu - Lake Kivu

Lake Kivu
LakeKivu satellitt.jpg
Satellittbilde av Lake Kivu med tillatelse fra NASA.
Lake Kivu ligger i Den demokratiske republikken Kongo
Lake Kivu
Lake Kivu
Lake Kivu er lokalisert i Afrika
Lake Kivu
Lake Kivu
Koordinater 2 ° 0′S 29 ° 0′E / 2.000 ° S 29.000 ° Ø / -2.000; 29.000 Koordinater: 2 ° 0′S 29 ° 0′Ø / 2.000 ° S 29.000 ° Ø / -2.000; 29.000
Type Rift Valley innsjøer , meromiktisk , limnisk aktiv innsjø
Primære utstrømninger Ruzizi -elven
Nedslagsfelt 2700 km 2 (1000 kvm mi)
Basin  land Rwanda , Den demokratiske republikken Kongo
Maks. lengde 89 km (55 mi)
Maks. bredde 48 km (30 mi)
Flateareal 2700 km 2 (1040 sq mi)
Gjennomsnittlig dybde 240 m (787 fot)
Maks. dybde 480 m (1575 fot)
Vannmengde 500 km 3 (120 cu mi)
Overflatehøyde 1460 m (4790 fot)
Øyer Idjwi
Oppgjør Goma , Kongo
Bukavu , Kongo
Kibuye, Rwanda
Cyangugu , Rwanda

Lake Kivu er en av de afrikanske store innsjøene . Det ligger på grensen mellom Den demokratiske republikken Kongo og Rwanda , og ligger i Albertine Rift , den vestlige grenen av det østafrikanske riftet . Lake Kivu munner ut i Ruzizi -elven , som renner sørover inn i Tanganyika -sjøen .

Kivu -sjøkanten ved Gisenyi , Rwanda

Geografi

Lake Kivu er omtrent 90 km (56 mi) lang og 50 km (31 mi) på det bredeste. Den uregelmessige formen gjør det vanskelig å måle det presise overflatearealet; Det har blitt anslått til å dekke et totalt areal på noen 2700 km 2 (1040 kvm mi), noe som gjør det Afrikas åttende største innsjø. Overflaten av innsjøen ligger i en høyde av 1460 meter (4790 fot) over havet. Denne innsjøen har en sjanse for å lide et limnisk utbrudd hvert 1000 år. Innsjøen har en maksimal dybde på 475 m (1.558 fot) og en gjennomsnittlig dybde på 220 m (722 fot), noe som gjør den til verdens attende dypeste innsjø med maksimal dybde, og den niende dypeste med gjennomsnittlig dybde.

Omtrent 1370 kvadratkilometer eller 58 prosent av innsjøens vann ligger innenfor DRCs grenser.

Innsjøen ligger på en riftdal som sakte trekkes fra hverandre og forårsaker vulkansk aktivitet i området.

Verdens tiende største øy på en innsjø , Idjwi , ligger i Kivu-sjøen, innenfor grensene til Virunga nasjonalpark . Bosetninger ved innsjøen inkluderer Bukavu , Kabare , Kalehe , Sake og Goma i Kongo, og Gisenyi , Kibuye og Cyangugu i Rwanda.

Kjemi

Kivu -sjøen er en ferskvanns innsjø, og er sammen med Kamerunian Lake Nyos og Lake Monoun en av tre som er kjent for å gjennomgå limniske utbrudd . Rundt innsjøen fant geologer bevis på massive lokale utryddelser omtrent hvert tusen år, antagelig forårsaket av gasshendelser. Utløseren for velt i innsjøen i Kivu er ukjent, men det er mistanke om vulkansk aktivitet. Den gassformige kjemiske sammensetningen av eksploderende innsjøer er unik for hver innsjø. I Lake Kivus tilfelle inkluderer den metan ( CH
4
) og karbondioksid ( CO
2
), som et resultat av innsjøvannets interaksjon med vulkanske varme kilder.

Mengden metan i bunnen av innsjøen er estimert til å være 65 kubikk kilometer. Hvis det brennes over ett år, vil det gi en gjennomsnittlig effekt på omtrent 100 gigawatt (130 × 10 6  hk) for hele perioden. Innsjøen rommer også anslagsvis 256 kubikk kilometer (61 cu mi) karbondioksid som, hvis den slippes ut ved et utbrudd, kan kvele alle innbyggerne i innsjøen. Vanntemperaturen er 24 ° C (75 ° F), og pH er omtrent 8,6. Metan er rapportert å være produsert ved mikrobiell reduksjon av det vulkanske CO^
2
. En fremtidig velt og gassutslipp fra det dype vannet i Kivu -sjøen vil resultere i katastrofe, noe som dverger de historisk dokumenterte veltene ved innsjøene ved de mye mindre innsjøene Nyos og Monoun. Livet til de omtrent to millioner menneskene som bor i bassengområdet vil bli truet.

Kjerner fra Bukavu Bay -området ved innsjøen avslører at bunnen har lagdelte avsetninger av det sjeldne mineralet monohydrocalcite interlaid med kiselalger , på toppen av sapropeliske sedimenter med høyt pyrittinnhold . Disse finnes med tre forskjellige intervaller. De sapropeliske lagene antas å være relatert til hydrotermisk utslipp og diatomer til en blomstring som reduserte karbondioksidnivåene lavt nok til å utfelle monohydrocalcite.

Forskere antar at tilstrekkelig vulkansk interaksjon med innsjøens bunnvann som har høye gasskonsentrasjoner ville varme vann, tvinge metanen ut av vannet, utløse en metaneksplosjon og utløse en nesten samtidig frigjøring av karbondioksid. Kullsyre vil da kvele et stort antall mennesker i bassenget når gassene ruller av innsjøoverflaten. Det er også mulig at innsjøen kan gyte tsunamier i sjøen når gass eksploderer ut av den.

Risikoen ved Lake Kivu begynte å bli forstått under analysen av nyere hendelser ved Nyos -sjøen. Metan fra Lake Kivu ble opprinnelig antatt å være en billig naturressurs for eksport og generering av billig kraft. Når mekanismene som forårsaket velting av innsjøer begynte å bli forstått, så gjorde bevisstheten om risikoen innsjøen utgjorde for lokalbefolkningen.

Et eksperimentelt ventilasjonsrør ble installert ved Nyos -sjøen i 2001 for å fjerne gass fra dypt vann, men en slik løsning for den mye større innsjøen Kivu ville bli betydelig dyrere. Det er ikke igangsatt noen plan for å redusere risikoen ved Kivu -sjøen. De omtrent 510 millioner tonn (500 × 10 6 lange tonn) karbondioksid i innsjøen er litt under 2 prosent av mengden som årlig frigjøres ved forbrenning av menneskelig fossilt brensel. Derfor kan prosessen med å frigjøre det potensielt ha kostnader utover bare å bygge og bruke systemet. ^

Dette problemet forbundet med utbredelsen av metan er det for mazuku , swahili -uttrykket "ond vind" for utslipp av metan og karbondioksid som dreper mennesker og dyr, og kan til og med drepe vegetasjon når den er i høy nok konsentrasjon.

Metan ekstraksjon

En plattform for utvinning av metan, Gisenyi, Rwanda.

Kivusjøen er nylig blitt funnet å inneholde omtrent 55 milliarder m 3 (1900000000000 cu ft) av oppløste biogass i en dybde på 300 meter (1000 fot). Fram til 2004 ble utvinning av gassen utført i liten skala, med den ekstraherte gassen som ble brukt til å kjøre kjeler ved Bralirwa bryggeri i Gisenyi . Når det gjelder stor utnyttelse av denne ressursen, har den rwandiske regjeringen forhandlet med en rekke parter om å produsere metan fra innsjøen.

I 2011 sikret ContourGlobal, et britisk energiselskap med fokus på fremvoksende markeder, prosjektfinansiering for å sette i gang et storstilt metanutvinningsprosjekt. Prosjektet drives gjennom en lokal rwandisk enhet kalt KivuWatt , ved hjelp av en offshore lekterplattform for å trekke ut, skille og rense gassene som er hentet fra sjøbunnen før det pumpes renset metan via en undervannsledning til gassmotorer på land . Etappe av prosjektet, som driver tre " generatorer " langs innsjøen og leverer 26 MW strøm til det lokale nettet, har siden blitt fullført. Den neste fasen tar sikte på å distribuere ni ekstra generatorer på 75 MW for å skape en total kapasitet på 101 MW.

I tillegg ble Symbion Power Lake Kivu Limited tildelt en konsesjons- og kraftproduserende avtale (PPA) i 2015, for å produsere 50 MW kraft ved bruk av Lake Kivu metan. Prosjektet forventes å starte byggingen i 2019, med første kraft (fase 1 - 14 MW) som skal produseres i første kvartal 2020. Anlegget vil være fullt operativt i 2021.

Symbion Power har kjøpt en annen konsesjon for ytterligere 25 MW og forhandler for tiden en PPA med Rwanda Electricity Group, som kan se 8 MW strøm sendt til nettet seks måneder etter at PPA er signert. Denne konsesjonen er på stedet for det opprinnelige pilotanlegget kjent som KP1.

I tillegg til å administrere gassutvinning, vil KivuWatt også administrere de elektriske produksjonsanleggene og selge den elektriske kraften til Rwandas regjering under vilkårene i en langsiktig strømkjøpsavtale (PPA). Dette gjør at KivuWatt kan kontrollere et vertikalt integrert energitilbud fra ekstraksjonspunkt til salgssted til det lokale nettet. Ekstraksjon sies å være kostnadseffektivt og relativt enkelt fordi når det gassrike vannet er pumpet opp, begynner de oppløste gassene (først og fremst karbondioksid, hydrogensulfid og metan) å boble ut når vanntrykket blir lavere. Dette prosjektet forventes å øke Rwandas energiproduksjonsevne med så mye som 20 ganger, og vil gjøre det mulig for Rwanda å selge strøm til afrikanske naboland. Firmaet ble tildelt årets Africa Power -avtale for 2011 for innovasjon i finansieringsordningene det hentet fra forskjellige kilder for KivuWatt -prosjektet. Kraftverket på 200 millioner dollar opererte med 26 MW i 2016.

Biologi og fiskeri

Fiskebåter på Kivu -sjøen, 2009
Paradis Malahide Island i innsjøen
Himmelen reflekterte på Kivu -sjøen

Fiskefaunaen i Kivu -sjøen er relativt dårlig med 28 beskrevne arter, inkludert fire introduserte arter . De innfødte er Lake Rukwa minnow ( Raiamas moorii ), fire arter av barb ( ripon barbel , Barbus altianalis , East African red-finned barb , Enteromius apleurogramma , redspot barb , E. kerstenii og Pellegrin's barb , E. pellegrini ), en Amphilius steinbit, to Clarias steinbit ( C. liocephalus og C. gariepinus ), Nile tilapia ( Oreochromis niloticus ) og 15 endemiske Haplochromis cichlids. En annen c. 20 muligens ubeskrevne arter av ciklider er kjent fra innsjøen. De introduserte artene er tre ciklider, langfin tilapia ( Oreochromis macrochir ), blå-flekket tilapia ( O. leucostictus ) og redbreast tilapia ( Coptodon rendalli ), og en clupeid, Tanganyika-sjøen ( Limnothrissa miodon ).

Den utnyttbare bestanden av Tanganyika -sardinen ble estimert til 2 000–4 000 tonn (2 000–3 900 lange tonn) per år. Den ble introdusert for Kivu -sjøen i slutten av 1959 av en belgisk ingeniør A. Collart. For tiden er Lake Kivu den eneste naturlige innsjøen der L. miodon , en sardin som opprinnelig var begrenset til Tanganyikasjøen, først ble introdusert for å fylle en tom nisje. Før introduksjonen var det ingen planktivorøs fisk tilstede i det pelagiske vannet i Lake Kivu. På begynnelsen av 1990 -tallet var antallet fiskere på innsjøen 6.563, hvorav 3.027 var knyttet til det pelagiske fiskeriet og 3.536 med det tradisjonelle fiskeriet. Den utbredte væpnede konflikten i området rundt fra midten av 1990-tallet resulterte i en nedgang i fiskerihøsten.

Etter denne introduksjonen har sardinen fått betydelig økonomisk og ernæringsmessig betydning for den menneskelige befolkningen ved innsjøen, men fra et økosystem synspunkt kan introduksjonen av planktivorøs fisk resultere i viktige modifikasjoner av planktonsamfunnets struktur. Nyere observasjoner viste forsvinningen i løpet av de siste tiårene av et stort Grazer, Daphnia curvirostris , og dominans av mesozooplankton samfunnet ved tre arter av cyclopoid hoppekreps: Thermocyclops consimilis , Mesocyclops aequatorialis og Tropocyclops confinis .

Den første omfattende fytoplanktonundersøkelsen ble utgitt i 2006. Med en årlig gjennomsnittlig klorofyll a i det blandede laget på 2,2 mg m −3 og lave næringsnivåer i den eufotiske sonen, er innsjøen klart oligotrof . Kiselalger er den dominerende gruppen i innsjøen, spesielt i tørkesesongene med dyp blanding. I regntiden favoriserer den stratifiserte vannsøylen, med høyt lys og lavere tilgjengelighet av næringsstoffer, dominans av cyanobakterier med et stort antall fototrofe picoplankton. Den faktiske primære produksjonen er 0,71 g C m −2 d −1 (≈ 260 g C m −2 a −1 ).

En studie av evolusjonær genetikk viste at ciklider fra innsjøer i det nordlige Virunga (f.eks. Edward , George , Victoria ) ville ha utviklet seg i en "proto-lake Kivu", mye eldre enn den intense vulkanske aktiviteten (for 20.000-25.000 år siden) som kutte forbindelsen. Høyden på fjellene vest for innsjøen (som for tiden er Kahuzi-Biega nasjonalpark , en av de største reservatene for østlige lavlandet (eller Grauer's) gorillaer i verden), kombinert med høyden av den østlige riften (ligger i østlige Rwanda) ville være ansvarlig for drenering av vann fra sentrale Rwanda i selve innsjøen Kivu. Dette konseptet med "proto-lake Kivu" ble utfordret på grunn av mangel på konsistente geologiske bevis, selv om ciklidens molekylære klokke antyder eksistensen av en innsjø som er mye eldre enn de som vanligvis siteres i 15 000 år.

Lake Kivu er hjemmet til fire arter av ferskvannskrabbe , inkludert to ikke-endemiske ( Potamonautes lirrangensis og P. mutandensis ) og to endemiske ( P. bourgaultae og P. idjwiensis ). Blant innsjøene i Rift Valley er Tanganyikasjøen og Victoriasjøen den eneste med endemiske ferskvannskrabber.

Se også

Referanser