East African rift - 18 : branche occid.- le lac Kivu : les dangers

Le lac Kivu, un des grands lacs Africains, est situé dans la vallée du rift à cheval sur la frontière Rwandaise et Congolaise.
Il couvre une superficie totale de 2.700 km², a une profondeur maximum de 485 m. et comme émissaire la rivière Ruzizi, qui alimente le lac Tanganika.
Le lac Kivu a une origine différente des autres lacs congolais qui sont pour la plupart tectoniques : il a une morphologie de lac de barrage. Ce sont les montagnes du Virunga qui ont barré naturellement l'écoulement du sud vers le nord d'un réseau hydrographique ayant sa source sur le plateau des Bafulero.


Le lac Kivu est potentiellement dangereux :

"L'affaire du lac Nyos" a mis en lumière le phénomène "de lac tueur". En août 1986, le lac Nyos, au NO. du Cameroun, explose, libère un volume de gaz carbonique estimé entre 300.000 m³ à 1 km³et tue 1.800 personnes et de nombreux animaux dans les vallées avoisinant ce volcan éteint.

Il s'agissait d'une éruption limnique, c.à.d. un type d'éruption volcanique caractérisé par le dégazage brutal d'un lac méromictique, relarguant les gaz volcaniques émis en continu par un volcan et accumulés durant des années dans les couches profondes du lac.
Un lac méromictique étant un lac dont les eaux de surface et de profondeur se mélangent moins d'une fois par an  ( à moins d'une fois par décennie ou siècle). C'est le cas de lacs profonds et peu étendus, abrités des vents entre des parois rocheuses.

Le phénomène est illustré par Eric Reiter , que je remercie pour son aimable contribution.


Le gaz carbonique , d'origine mantellique, serait stocké dans les eaux profondes.


Il s'en échapperait par un "renversement du lac" provoqué par un séisme.

Une recherche de cas similaires probables, après la catastrophe du lac Nyos, a permis d'identifier deux cas semblables: le lac Momoun au Cameroun et le lac Kivu en afrique centrale.
On estime que le lac Kivu contient 300 km³ de CO_² et 60 km³de méthane...soit près de 300 fois plus qu'au lac Nyos.

L'existence d'anciens volcans situés sur le plancher du lac, en plein dans les couches d'eau chargées en gaz dissous, a été révélée. Une éruption sub-lacustre ou une intrusion magmatique en profondeur déclencherait le dégagement d'une énorme quantité de gaz avec des conséquences catastrophiques pour toute cette région où vivent plusieurs millions de personnes.
L'éruption du Nyiragongo en 2002 a été provoquée par un phénomène de fracture tectonique entre plaques; il est probable que la faille tectonique se prolongeant sous le lac soit
actuellement fragilisée... l'activité sismique apparait d'ailleurs concentrée au sud de Goma, directement sous le lac Kivu.



          Présence d'édifices volcaniques culminants à ~300 m. ds.la zone de concentration gazeuse.
             Société OSAE  - campagne de bathymétrie de 1998 - in M.Halbwachs (réf.ci-dessous)


                                     Failles et épicentres des séismes récents - doc. USGS
                                                             © Dr. JC Komorowski-IPGP

Sans la présence du méthane, le risque d'explosion gazeuse est négligeable. Le méthane, à cause de sa faible solubilité, constitue l'élément susceptible d'amorcer un mécanisme d'exsolution "en avalanche"...il constitue donc le détonateur de la bombe à retardement que représente l'énorme quantité de CO_² dissoute. La formation de ce méthane serait le résultat à la fois de la fermentation des sédiments d'origine biogénique (30%) et de la réduction du dioxyde de carbone magmatique par des bactéries (70%).

La sécurisation du lac passe donc par l'extraction du méthane, et sa valorisation dans de nombreux domaines: utilisation directe comme combustible, fabrication d'électricité, source énergétique pour les industries locales (brasserie, cimenterie, usine à thé), carburant routier, etc.

sources :
- Le lac Nyos , par Eric Reiter
  http://ereiter.free.fr/html/nyos.htm
- un commentaire de Frederic Lavachery complète   
  utilement les références sur le lac Nyos :
 "sur la catastrophe du lac Nyos, il serait convenable de faire également référence aux travaux d'autres scientifiques, notamment Tazieff, Le Guern, Faivre-Pierret et Chevrier, partisans de l'hypothèse phréato-gazeuse. Ce serait d'autant plus utile, que cette controverse se trouve réactivée par de récentes découvertes sur le secteur du Pavin, dans le Puy-de-Dôme. Il serait aussi utile de recommander la lecture de l'ouvrage d'Olivier Leenhardt, "La catastrophe du lac Nyos au Cameroun, Des moeurs scientifiques et sociales", paru chez L'Harmattan en 1995, ouvrage complet et rigoureux. "
- dossier très complet du Prof. Michel Halbwachs
  http://pagesperso-orange.fr/mhalb/kivu/index.htm
  Ce dossier fait référence à une étude européenne :
  "Investigation in lake Kivu after the Nyiragongo éruption of january 2002 -
   Specific study of the impact of the subwater lava inflow on the lake stability"
    par Prof. Halbwachs, Drs.Tietze, Lorke & Mudaheranwa.

Comments

[frederic lavachery]

sur la catastrophe du lac Nyos, il serait convenable de faire également référence aux travaux d'autres scientifiques, notamment Tazieff, Le Guern, Faivre-Pierret et Chevrier, partisans de
l'hypothèse phréato-gazeuse. Ce serait d'autant plus utile, que cette controverse se trouve réactivée par de récentes découvertes sur le secteur du Pavin, dans le Puy-de-Dôme. Il serait aussi utile
de recommander la lecture de l'ouvrage d'Olivier Leenhardt, "La catastrophe du lac Nyos au Cameroun, Des moeurs scientifiques et sociales", paru chez L'Harmattan en 1995, ouvrage complet et
rigoureux.

[Bernard Duyck]

Merci Mr Lavachery pour votre commentaire.
Vos références sont certainement plus complètes que les miennes.
vos commentaires s'afficheront sous l'article ... mais j'y ajoute vos références en annexe dans celui-ci.