1986 年 8 月 21 日深夜,非洲喀麥隆西北部一座火山下的村莊籠罩在寂靜之中,多數居民已進入夢鄉,忽然間,山頂傳來彷彿悶雷般的低沉聲響,卻沒有地震、也沒有火光,因而未引起太多警覺,聲音來自火山口內的尼歐斯湖(Lake Nyos)。
當晚,湖面突然噴出大量氣體,高度可達數十到上百公尺,氣體在空中形成雲霧,隨後沿著地形向山谷低處緩緩流動,這些雲霧其實是高濃度的二氧化碳,由於二氧化碳的密度比空氣大,無法向上擴散,而是貼近地面推進,將原本可供呼吸的空氣擠到上方,當二氧化碳濃度超過約 10–15% 時,人類會在短時間內失去意識並因缺氧而死亡。
當夜,約 1,700 名居民與 3,500 頭牲畜因此喪生...
大量二氧化碳從何而來?
起初,科學家曾提出兩種可能:
二氧化碳當晚直接由火山噴發釋放
二氧化碳早已長期累積在湖底,當晚才突然釋放
後續研究逐漸證實第二種說法較為合理。
尼歐斯湖位於活躍的火山地質帶,下方地層會持續釋放來自地幔或岩漿系統的二氧化碳,這些氣體在高水壓環境下溶解於深層湖水中,經年累月逐漸累積,形成富含二氧化碳的深層水體。
當湖底的二氧化碳濃度接近飽和,只要受到些微擾動,例如山壁崩塌、岩石落入湖中、湖水翻攪或溫度變化,就可能破壞原本的穩定狀態,使大量二氧化碳像「開香檳」般快速釋放,產生連鎖反應
為什麼災害會如此嚴重?
二氧化碳本身無色、無味,且比空氣重,釋放後的氣體沿著坡地向下流動,聚集在通風不良的低窪地區與山谷中,形成高濃度氣團,而處於這些區域的人與動物,往往在毫無察覺的情況下迅速昏迷並窒息。換言之,真正造成死亡的原因並非「中毒」,而是因氧氣被取代而導致的缺氧。
這起事件與碳封存有什麼不同?
尼歐斯湖事件經常被誤拿來與碳封存(CCS/CCUS)技術相比,但兩者在本質上有極大差異:
尼歐斯湖的二氧化碳來自天然火山活動
二氧化碳是長期自然累積於湖水中
並非經由工程方式注入地下
事發時沒有監測系統與風險管理機制
相較之下,現代碳封存場址在規劃前必須進行:
地質構造與蓋層完整性評估
注入壓力與流體行為模擬
地震、地下水與氣體監測
長期安全管理與風險評估
其目的正是避免氣體無控制累積與突發釋放。
這件事件的啟示
尼歐斯湖事件提醒我們,地球本身就存在自然的二氧化碳儲存與釋放系統,而這些系統在缺乏監測的情況下可能帶來風險,
也正因如此,現代 CCUS 技術更加重視「選址科學」與「長期監測」,透過工程與科學手段,將二氧化碳封存在具備良好封閉性的地層中,使其行為可預測、可追蹤、可管理。
總結
尼歐斯湖的災害是一場天然地質事件,而不是碳封存技術失敗的案例!
正確認識這起事件,有助於釐清常見的誤解,也讓我們理解:
風險來自於對地質系統的不了解,而安全來自於科學評估與完善的工程管理。




