Abstract

Nel 1959, la Union Pacific Railroad costruì una strada rialzata piena di roccia che divideva il Grande Lago Salato dello Utah, separando il lago in un braccio nord e uno sud. Il flusso tra i due bracci è stato limitato da due culverts larghi 4,6 metri installati durante la costruzione originale, un’apertura di 88 metri installata nel 1984, e il materiale semiporoso di massi e ghiaia della strada rialzata. Il braccio sud riceve quasi tutti i flussi che entrano nel Grande Lago Salato e un gradiente di salinità tra i due bracci si è sviluppato nel tempo. La salinità del braccio nord è spesso pari o vicina alla saturazione, con una media di 317 gL dal 1966, mentre il braccio sud è notevolmente meno salino, con una media di 142 gL dal 1966. Gli usi ecologici e industriali del lago dipendono dai livelli di salinità che rimangono entro le soglie fisiologiche ed economiche. La Union Pacific Railroad ha proposto di sostituire le vecchie condutture con un ponte, e ha fornito quattro progetti alternativi di ponti. Il clima variabile dell’Utah settentrionale complica la gestione della strada rialzata, dove l’elevazione del lago e la salinità sono influenzate da periodi umidi e secchi. Comprendere la durata storica, la grandezza e la frequenza dei periodi umidi e secchi può informare le future decisioni di gestione. Ho modellato l’effetto di ogni progetto di ponte proposto sulla salinità e l’elevazione del Grande Lago Salato in entrambi i bracci aggiornando e applicando il modello Fortran del Grande Lago Salato dell’US Geological Survey. Ho usato i flussi storici misurati e una ricostruzione paleo-streamflow di 400 anni per capire la sensibilità dell’elevazione e della salinità del lago alla variabilità del clima a lungo termine. Il modello simula accuratamente l’elevazione storica del lago e la salinità ed è sensibile ai progetti di ponti proposti. Le alternative del ponte variano la salinità di 20 gL all’interno di ogni braccio usando le condizioni storiche 1966-2012. Quando il modello è stato eseguito con l’idrologia paleo-ricostruita di 400 anni, ho trovato che il 20° secolo ha avuto il livello medio del lago più basso di qualsiasi secolo dal 1600, e che le inondazioni del 20° secolo sono state più piccole di quelle dei secoli precedenti, sia in termini di lunghezza che di grandezza. Con il modello paleo-streamflow a 400 anni, le differenze di salinità del braccio sud tra le alternative del ponte aumentano considerevolmente nel tempo, dove l’alternativa D risulta in una salinità fino a 100 g/l meno dell’alternativa A e che la condizione attuale della strada rialzata comporterebbe un cambiamento fondamentale nelle caratteristiche del Grande Lago Salato, con il braccio sud che a volte si avvicina alle condizioni di acqua dolce. Questa ricerca dimostra che i modelli di bilancio di massa sono utili per prevedere gli effetti della gestione sugli ecosistemi dei laghi terminali e fornisce un approccio unico per ricostruire la paleosalinità dei laghi terminali.