Abstract

Vuonna 1959 Union Pacific Railroad rakensi Utahin Suuren Suolajärven halkaisijan, joka jakoi järven pohjois- ja etelähaaraan. Virtaus näiden kahden haaran välillä rajoittui kahteen alkuperäisen rakentamisen aikana asennettuun 4,6 metriä leveään läpivientiin, vuonna 1984 asennettuun 88 metrin läpivientiaukkoon ja puolihuokoiseen lohkare- ja soramateriaaliin. Eteläinen varsi vastaanottaa lähes kaikki Great Salt Lakeen laskevat virtaamat, ja näiden kahden varren välille on ajan mittaan kehittynyt suolapitoisuusgradientti. Pohjoisen haaran suolapitoisuus on usein kyllästynyt tai lähes kyllästynyt, keskimäärin 317 g\L vuodesta 1966 lähtien, kun taas eteläisen haaran suolapitoisuus on huomattavasti pienempi, keskimäärin 142 g\L vuodesta 1966 lähtien. Järven ekologinen ja teollinen käyttö riippuu siitä, että suolapitoisuus pysyy fysiologisten ja taloudellisten raja-arvojen sisällä. Union Pacific Railroad ehdotti ikääntyvien läpivientien korvaamista sillalla ja esitti neljä vaihtoehtoista siltamallia. Pohjois-Utahin vaihteleva ilmasto vaikeuttaa sulkusillan hallintaa, sillä järven korkeuteen ja suolapitoisuuteen vaikuttavat kosteat ja kuivat kaudet. Märkien ja kuivien kausien historiallisen keston, laajuuden ja esiintymistiheyden ymmärtäminen voi antaa tietoa tulevista hoitopäätöksistä. Mallinnan kunkin ehdotetun siltamallin vaikutusta Great Salt Lake -järven suolapitoisuuteen ja korkeuteen molemmissa haaroissa päivittämällä ja soveltamalla US Geological Survey’s Great Salt Lake Fortran Model -mallia. Käytin mitattuja historiallisia virtaamia ja 400 vuoden puurengasrekonstruktiota paleovirtaamista ymmärtääkseni järven korkeuden ja suolapitoisuuden herkkyyttä pidemmän aikavälin ilmastovaihteluille. Malli simuloi tarkasti historiallista järven korkeutta ja suolapitoisuutta ja on herkkä ehdotetuille siltamalleille. Siltavaihtoehdot muuttavat suolapitoisuutta 20 g\L:llä kussakin haarassa käyttäen vuosien 1966-2012 historiallisia olosuhteita. Kun mallia ajettiin 400 vuoden paleorekonstruoidun hydrologian kanssa, havaitsin, että 1900-luvulla järven keskimääräinen vedenkorkeus oli alhaisempi kuin millään vuosisadalla vuoden 1600 jälkeen ja että 1900-luvun tulvat olivat pienempiä kuin aiempien vuosisatojen tulvat sekä pituudeltaan että suuruudeltaan. Vaihtoehdon D suolapitoisuus on jopa 100 g/l alhaisempi kuin vaihtoehdon A. Sillan nykytila johtaisi perustavanlaatuiseen muutokseen Suuren Suolajärven ominaisuuksissa, ja etelähaaran suolapitoisuus lähestyisi ajoittain makeanveden olosuhteita, mikä johtaisi Suuren Suolajärven ominaisuuksien perustavanlaatuiseen muutokseen, ja etelähaaran suolapitoisuus lähestyisi ajoittain makeanveden olosuhteita. Tämä tutkimus osoittaa, että massatasapainomallit ovat käyttökelpoisia ennustettaessa järvien ekosysteemeihin kohdistuvia hoitovaikutuksia, ja se tarjoaa ainutlaatuisen lähestymistavan järvien paleosuolapitoisuuden rekonstruoimiseksi.