Abstract

1959 byggde Union Pacific Railroad en stenfylld väg som delade upp Great Salt Lake i Utah i två delar, vilket delade upp sjön i en nordlig och en sydlig arm. Flödet mellan de två armarna begränsades av två 4,6 meter breda kulvertar som installerades under den ursprungliga konstruktionen, en 88 meter bred brytningsöppning som installerades 1984 och det halvporösa materialet i form av stenblock och grus på vägporten. Den södra armen tar emot nästan alla vattenflöden som kommer in i Great Salt Lake och en salthaltsgradient mellan de två armarna har utvecklats med tiden. Salthalten i den norra armen är ofta vid eller nära mättnad, i genomsnitt 317 g\L sedan 1966, medan den södra armen är betydligt mindre salthaltig, i genomsnitt 142 g\L sedan 1966. För att sjön skall kunna användas ekologiskt och industriellt är det viktigt att salthalten håller sig inom fysiologiska och ekonomiska tröskelvärden. Union Pacific Railroad föreslog att de åldrande kulvertarna skulle ersättas med en bro och tillhandahöll fyra alternativa broutformningar. Det varierande klimatet i norra Utah försvårar förvaltningen av dammvägen, där sjöns höjd och salthalt påverkas av våta och torra perioder. Förståelse för den historiska varaktigheten, omfattningen och frekvensen av våt- och torrperioder kan ge information om framtida förvaltningsbeslut. Jag modellerar effekten av varje föreslagen brokonstruktion på Saltsjöns salthalt och höjd i båda armarna genom att uppdatera och tillämpa US Geological Survey’s Great Salt Lake Fortran Model. Jag använde mig av uppmätta historiska vattenflöden och en 400-årig rekonstruktion av paleoflöden med trädringar för att förstå sjöns höjd och salthalts känslighet för klimatvariationer på längre sikt. Modellen simulerar exakt historisk höjd och salthalt i sjön och är känslig för föreslagna brokonstruktioner. Broalternativen varierar salthalten med 20 g\L inom varje arm med hjälp av historiska förhållanden från 1966-2012. När modellen kördes med den 400-åriga paleorekonstruerade hydrologin fann jag att 1900-talet hade den lägsta genomsnittliga sjönivån av alla århundraden sedan 1600, och att 1900-talets översvämningar var mindre än under tidigare århundraden, både när det gäller längd och storlek. Med den 400-åriga paleoströmflödesmodellen ökar skillnaderna i salthalt i den södra armen mellan broalternativen avsevärt med tiden, där alternativ D resulterar i en salthalt som är upp till 100 g/l lägre än alternativ A och att det nuvarande tillståndet för dammvägen skulle resultera i en grundläggande förändring av Great Salt Lake-egenskaperna, där den södra armen tidvis närmar sig sötvattensförhållanden. Denna forskning visar att massbalansmodeller är användbara för att förutsäga förvaltningseffekter på ekosystem i terminalsjöar och ger en unik metod för att rekonstruera paleosalthalten i terminalsjöar.