Abstract

En 1959, la compañía ferroviaria Union Pacific Railroad construyó una calzada llena de rocas que dividía el Gran Lago Salado de Utah, separando el lago en un brazo norte y otro sur. El flujo entre los dos brazos se limitó a dos alcantarillas de 4,6 metros de ancho instaladas durante la construcción original, a una abertura de 88 metros instalada en 1984 y al material semipórtico de rocas y grava. El brazo sur recibe casi todo el caudal que entra en el Gran Lago Salado y con el tiempo se ha desarrollado un gradiente de salinidad entre los dos brazos. La salinidad del brazo norte está a menudo en o cerca de la saturación, con una media de 317 g\L desde 1966, mientras que el sur es considerablemente menos salino, con una media de 142 g\L desde 1966. Los usos ecológicos e industriales del lago dependen de que los niveles de salinidad se mantengan dentro de los umbrales fisiológicos y económicos. La compañía ferroviaria Union Pacific propuso sustituir las viejas alcantarillas por un puente y presentó cuatro diseños de puente alternativos. El clima variable del norte de Utah complica la gestión de la calzada, ya que la elevación del lago y la salinidad se ven afectadas por los períodos húmedos y secos. Comprender la duración, magnitud y frecuencia históricas de los periodos húmedos y secos puede servir de base para futuras decisiones de gestión. He modelado el efecto de cada diseño de puente propuesto sobre la salinidad y la elevación del Gran Lago Salado en ambos brazos, actualizando y aplicando el modelo Fortran del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Utilicé el caudal histórico medido y una reconstrucción de 400 años de paleoflujo para comprender la sensibilidad de la elevación y la salinidad del lago a la variabilidad climática a largo plazo. El modelo simula con precisión la elevación y la salinidad históricas del lago y es sensible a los diseños de puentes propuestos. Las alternativas de puentes varían la salinidad en 20 g\L dentro de cada brazo utilizando las condiciones históricas de 1966-2012. Cuando el modelo se ejecutó con la hidrología paleo reconstruida de 400 años, encuentro que el siglo XX tuvo el nivel medio del lago más bajo de cualquier siglo desde 1600, y que las inundaciones del siglo XX fueron menores que en siglos anteriores, tanto en términos de duración como de magnitud. Con el modelo de paleoflujo de 400 años, las diferencias de salinidad del brazo sur entre las alternativas del puente aumentan considerablemente a lo largo del tiempo, donde la alternativa D da lugar a una salinidad de hasta 100 g/l menos que la alternativa A y que la condición actual de la calzada daría lugar a un cambio fundamental en las características del Gran Lago Salado, con el brazo sur acercándose a veces a condiciones de agua dulce. Esta investigación demuestra que los modelos de balance de masas son útiles para predecir los efectos de la gestión en los ecosistemas de los lagos terminales, y proporciona un enfoque único para reconstruir la paleosalinidad del lago terminal.