Abstract

Em 1959, a Union Pacific Railroad construiu uma estrada de ferro cheia de rochas bissecando o Great Salt Lake do Utah, separando o lago em um braço norte e sul. O fluxo entre os dois braços foi limitado a dois bueiros de 4,6 metros de largura instalados durante a construção original, uma abertura de ruptura de 88 metros instalada em 1984, e a pedra semi-porosa e o material da calçada de cascalho. O braço sul recebe quase todos os fluxos que entram no Great Salt Lake e um gradiente de salinidade entre os dois braços desenvolvido ao longo do tempo. A salinidade do braço norte está frequentemente em saturação ou quase, com uma média de 317 g\L desde 1966, enquanto o sul é consideravelmente menos salino, com uma média de 142 g\L desde 1966. Os usos ecológicos e industriais do lago dependem dos níveis de salinidade, mantendo-se dentro de limites fisiológicos e económicos. A Union Pacific Railroad propôs a substituição de bueiros envelhecidos por uma ponte, e forneceu quatro projetos alternativos de pontes. O clima variável do norte de Utah complica a gestão da ponte, onde a elevação do lago e a salinidade são afetadas por períodos úmidos e secos. A compreensão da duração histórica, magnitude e frequência dos períodos húmidos e secos pode informar futuras decisões de gestão. Eu modelo o efeito de cada projeto de ponte proposto sobre a salinidade e elevação do Great Salt Lake em ambos os braços, atualizando e aplicando o Modelo Fortran do Great Salt Lake do US Geological Survey. Usei o fluxo histórico medido e uma reconstrução de 400 anos de fluxo paleo-stream para compreender a elevação do lago e a sensibilidade da salinidade à variabilidade climática a longo prazo. O modelo simula com precisão a elevação histórica do lago e a salinidade e é sensível aos projetos propostos de pontes. As alternativas de ponte variam a salinidade em 20 g\L dentro de cada braço usando as condições históricas 1966-2012. Quando o modelo foi executado com a hidrologia paleo-reconstruída de 400 anos, eu acho que o século 20 teve o menor nível médio de lago de qualquer século desde 1600, e que as inundações do século 20 foram menores do que nos séculos anteriores, tanto em termos de comprimento como de magnitude. Com o modelo de fluxo paleo-stream de 400 anos, as diferenças de salinidade do braço sul entre as alternativas de ponte aumentam consideravelmente ao longo do tempo, onde a alternativa D resulta numa salinidade até 100 g/l inferior à alternativa A e que a condição actual da ponte levaria a uma mudança fundamental nas características do Great Salt Lake, com o braço sul a aproximar-se por vezes das condições de água doce. Esta pesquisa demonstra que os modelos de balanço de massa são úteis para prever os efeitos de gestão nos ecossistemas dos lagos terminais, e fornece uma abordagem única para reconstruir a paleo-salinidade dos lagos terminais.