Un sistem subteran de apă dulce nou identificat sub Marele Lac Sărat devine mai clar datorită unui studiu care a folosit studii electromagnetice aeriene (AEM) pentru a cartografia formațiunile geologice de sub golful Farmington și insula Antelope de-a lungul marginii de sud-est a lacului. Cercetătorii de la Universitatea din Utah au analizat datele și au descoperit că apa dulce umple sedimentele de sub suprafața extrem de sărată a lacului, ajungând la adâncimi de 3 până la 4 kilometri, sau aproximativ 10.000 până la 13.000 de picioare.
sondajul bazat pe elicopter a fost efectuat anul trecut după ce oamenii de știință au observat apă dulce ieșind sub presiune în părți ale albiei expuse a lacului în golful Farmington, formând movile neobișnuite acoperite cu stufărișuri dense de phragmites. Potrivit autorului principal Michael Zhdanov, studiul marchează prima dată când tehnologia AEM a detectat cu succes apa dulce sub stratul subțire de apă sărată conductivă de la suprafața Marelui Lac Sărat. Echipa a cartografiat, de asemenea, cât de departe se extinde apa dulce sub golful Farmington și a estimat cât de adânci ajung sedimentele saturate cu apă prin identificarea structurii subiacente a subsolului.
„Am reușit să răspundem la întrebarea cât de adânc este acest potențial rezervor și care este întinderea sa spațială sub marginea lacului de est. Dacă știi cât de adânc, știi cât de lat, știi spațiul poros, poți calcula potențialul volum de apă dulce”, a spus Zhdanov, un profesor distins de geologie și geofizică și director al Consorțiului pentru modelare electromagnetică și inversare, sau CEMI.
Descoperirile au fost publicate în jurnalul Scientific Reports afiliat Nature. Această lucrare face parte dintr-o inițiativă de cercetare mai largă condusă de Departamentul de Geologie și Geofizică al Universității din Utah și finanțată de Departamentul de Resurse Naturale din Utah. Scopul este de a înțelege mai bine apele subterane de sub Marele Lac Sărat, cel mai mare lac terminal din emisfera vestică. Facultatea superioară și studenții absolvenți au contribuit la acest efort continuu, care a produs deja două studii suplimentare, cu mai multe așteptate.
Noile rezultate indică faptul că apa dulce se poate deplasa în subteran spre interiorul lacului, mai degrabă decât să rămână aproape de margini, ceea ce oamenii de știință se așteaptă în mod normal. Hidrologul Bill Johnson, co-autor al studiilor privind apele subterane, a subliniat cât de neobișnuit este acest model.
„Partea neașteptată a acestui lucru nu a fost lentila de sare pe care o vedem lângă suprafață peste playa. Este că apa dulce de sub ea se extinde atât de departe spre interiorul lacului și, eventual, sub întregul lac. Nu știm”, a spus Johnson într-o apariție recentă la emisiunea Cool Science Radio de la KPCW. „Ceea ce ne-am aștepta în mod normal ca hidrologi este că saramura va ocupa întregul volum de sub acel lac. Este mai densă decât apa dulce. Te-ai aștepta ca apa dulce din munți să intre undeva la periferie. Dar descoperim că vine spre interior. Și se pare că există un volum adânc din această apă dulce care vine sub acea lentilă salină.”
Cercetarea a fost determinată de apariția unor movile circulare pe albia uscată a lacului în golful Farmington în ultimii ani. Aceste caracteristici măsoară 50 până la 100 de metri lățime și sunt acoperite cu stuf înalt, care ajunge la aproximativ 15 picioare. Pe măsură ce nivelurile apei din lac au scăzut, aproximativ 800 de mile pătrate de albie expusă a lacului au devenit o sursă tot mai mare de poluare cu praf care afectează comunitățile din apropiere. Johnson și colegii săi investighează dacă apa subterană arteziană ar putea fi utilizată în siguranță pentru a reduce praful, care conține metale dăunătoare.
„Există efecte benefice ale acestei ape subterane pe care trebuie să le înțelegem înainte de a extrage mai mult din ea. Un obiectiv de ordinul întâi este să înțelegem dacă am putea folosi această apă dulce pentru a uda punctele fierbinți de praf și a le stropi într-un mod semnificativ, fără a perturba prea mult sistemul de apă dulce”, a spus Johnson. „Pentru mine, acesta este un obiectiv principal, deoarece este foarte practic și este puțin probabil să putem umple golful Farmington și alte părți ale playa suficient pentru a evita apariția unor pete de praf la altitudini mai mari. Aceasta ar fi o modalitate excelentă de a ajunge la asta.”
Johnson, împreună cu colegi precum Mike Thorne și Kip Solomon, caută finanțare pentru a extinde cercetarea pentru a acoperi o porțiune mai mare a lacului.
În acest studiu, oamenii de știință au folosit studii electromagnetice aeriene pentru a măsura rezistivitatea electrică până la aproximativ 100 de metri, permițându-le să distingă apa dulce de apa sărată, care conduce electricitatea mai ușor. Pentru a efectua lucrarea, Johnson și Zhdanov au angajat o echipă geofizică canadiană pentru a zbura cu instrumente suspendate sub un elicopter în februarie 2025. Aeronava a efectuat 10 linii de sondaj est-vest peste golful Farmington și partea de nord a insulei Antelope, acoperind un total de 154 de mile. Echipa lui Zhdanov a folosit datele pentru a cartografia locul unde apa dulce se întâlnește cu apa salină subterană. Una dintre movilele acoperite cu stuf a fost situată direct deasupra unui punct în care apa dulce se ridica printr-o ruptură în stratul impermeabil de sub lac.
„Roșu înseamnă foarte conductiv, albastru este rezistiv”, a spus Zhdanov în timp ce explica harta. „Vedeți clar că lângă suprafață este apă salină, la 10 metri sub este apă dulce rezistivă. Vedeți clar că este peste tot.”
Grupul de cercetare CEMI a dezvoltat o metodă de creare a unor imagini 3D detaliate ale subsolului prin combinarea datelor electromagnetice aeriene cu măsurători magnetice. Folosind această abordare, echipa a produs un model tomografic care se extinde adânc sub golful Farmington, oferind o nouă perspectivă asupra cadrului geologic și hidrologic al zonei. Analiza lor arată că subsolul de sub playa este relativ superficial, la mai puțin de 200 de metri adâncime, înainte de a scădea brusc la adâncimi de 3 până la 4 kilometri. Această tranziție bruscă are loc sub una dintre movilele phragmites și marchează o graniță structurală majoră care justifică o investigație suplimentară.
„De aceea trebuie să cercetăm întregul Mare Lac Sărat. Atunci vom cunoaște partea de sus și de jos”, a spus Zhdanov. „Pentru a studia partea de sus, folosim metode electromagnetice aeriene, care ne oferă grosimea stratului salin și unde începe apa dulce sub stratul salin. Pentru a studia partea de jos, folosim date magnetice. Folosim tehnici diferite pentru a studia întinderea verticală a acestor sedimente saturate cu apă dulce, pentru a găsi adâncimea până la subsol.”
Deși acest studiu inițial a acoperit doar o mică secțiune a lacului, Zhdanov consideră că este fezabil să extindem sondajele aeriene pe întreaga suprafață a lacului de 1.500 de mile pătrate. Un sondaj cuprinzător ar putea sprijini deciziile regionale de gestionare a apei și ar putea ghida eforturi similare pentru a localiza apa dulce sub lacurile terminale din întreaga lume.