Un vast rezervor de apă dulce, descoperit sub Great Salt Lake, ar putea ajuta la combaterea prafului toxic

Sursa foto: Sciencedaily

O descoperire sub lac: apă dulce la kilometri adâncime

O echipă de cercetători conduși de Universitatea din Utah a identificat un sistem subteran de apă dulce sub lacul Great Salt Lake, folosind măsurători geofizice aeriene. Studiul, publicat în revista afilitată Nature, Scientific Reports, arată că apa dulce se extinde mult mai adânc sub suprafaţa sărată a lacului decât se anticipase, atingând adâncimi de 3 până la 4 kilometri (aproximativ 10.000 până la 13.000 de picioare).

Contextul descoperirii

Observaţiile care au declanşat investigaţia au fost mormanele circulare acoperite cu stuf şi plante (phragmites) apărute în ultimii ani pe plaja uscată din Farmington Bay. Aceste conuri, cu diametre între 50 şi 100 de metri şi cu stuf ce ajunge la aproximativ 15 picioare în înălţime, s-au format prin împingerea la suprafaţă a apei sub presiune dintr-un acvifer artizian. Pe măsură ce nivelurile lacului au scăzut, circa 800 mile pătrate de plajă expusă au devenit surse tot mai mari de praf care afectează comunităţile din apropiere.

Tehnologia utilizată: sonde electromagnetice aeriene

Cercetătorii au folosit sondaje electromagnetice aeriene (Airborne Electromagnetic, AEM) pentru a mapa structurile geologice sub Farmington Bay şi insula Antelope, pe marginea sud-estică a lacului. Aceste măsurători permit determinarea resistivităţii electrice a materialelor subterane până la aproximativ 100 de metri, ceea ce face posibilă discriminarea între apă dulce şi apă sărată, deoarece apa sărată conduce curentul electric mult mai eficient decât apa dulce. Survolul a fost efectuat în februarie 2025 de o echipă geofizică canadiană, care a tras instrumentele suspendate sub un elicopter pe 10 linii de sondaj est-vest, acoperind un total de 154 de mile.

Ce au găsit cercetătorii

Analiza datelor a arătat că apa dulce umple sedimentele de sub stratul foarte sărat al lacului şi că aceste ape dulci ajung la adâncimi de până la 3–4 kilometri. Echipa a reuşit să cartografieze unde apa dulce întâlneşte apa salină în subteran şi a estimat grosimea sedimenteleor saturate cu apă prin identificarea structurii de bază a subsolului. Un element-cheie a fost realizarea unei imagini tomografice 3D care combină datele electromagnetice aeriene cu măsurători magnetice pentru a obţine o perspectivă detaliată asupra cadrului geologic şi hidrogeologic.

Un rezervor extins, neobişnuit ca poziţie

Rezultatele sugerează că apa dulce nu rămâne doar la periferia lacului, cum ar fi de aşteptat, ci se mişcă către interiorul lacului. Hidrologul Bill Johnson, coautor al studiului, a subliniat caracterul neobişnuit al acestui model: în mod normal, s-ar aştepta ca bratul de apă sărată, mai dens, să ocupe volumul de sub lac, iar apa dulce provenită din munţi să rămână la margini. Cu toate acestea, în cazul Great Salt Lake apa dulce pătrunde spre interior şi pare să existe un volum adânc important de apă dulce care intră sub lentila salină de la suprafaţă.

Implicaţii pentru controlul prafului toxic

Aparitia mormanlor cu stuf a determinat speculaţii privind posibilitatea utilizării acestui acvifer artizian pentru a umecta zonele uscate ale plajei şi a reduce emisiile de praf periculos, care conţine metale nocive. Echipa de cercetare investighează dacă apa ar putea fi exploatată în mod sigur pentru a umezi ‘hotspoturi’ de praf fără a perturba în mod semnificativ sistemul subteran de apă dulce. Bill Johnson a declarat că un obiectiv de primă ordine este înţelegerea efectelor benefice şi a riscurilor înainte de orice extracţie, observând că este puţin probabil ca reumplerea completă a unor sectoare ale plajei să împiedice apariţia unor zone de praf la altitudini mai mari, astfel că extracţia controlată ar putea oferi o soluţie practică.

Riscuri şi precauţii

Cercetătorii avertizează că, înainte de a folosi această apă pentru ameliorarea prafului, trebuie evaluate cu atenţie efectele asupra fluxurilor de apă subterane şi ale ecosistemelor locale. Există beneficii potenţiale, însă şi riscuri de perturbare a echilibrului hidraulic şi chimic al acviferului. De aceea, Johnson şi colegii săi, inclusiv Mike Thorne şi Kip Solomon, caută finanţare pentru a extinde cercetarea la o zonă mai largă a lacului, pentru a înţelege mai bine dimensiunea, conectivitatea şi vulnerabilitatea acestui rezervor de apă dulce.

Structura geologică relevată de imagistica 3D

Metoda dezvoltată de grupul CEMI (Consortium for Electromagnetic Modeling and Inversion) a permis crearea de imagini tridimensionale detaliate ale subsolului. Analiza arată că roca de bază (basement) sub playa este relativ superficială, mai puţin de 200 de metri, pentru ca apoi să scadă brusc la adâncimi de 3–4 kilometri. Această tranziţie abruptă are loc sub unul dintre mormanele cu stuf şi marchează o limită structurală majoră, care merită investigaţii suplimentare pentru a înţelege modul în care sedimentele saturate cu apă se conectează la o reţea mai adâncă.

Perspective pentru studii viitoare

Deşi studiul actual a acoperit doar un sector restrâns din marginea estică a lacului, autorii consideră fezabilă extinderea sondajelor aeriene pe întreaga suprafaţă de aproximativ 1.500 mile pătrate a lacului Great Salt Lake. Un asemenea program cu acoperire completă ar putea furniza informaţii esenţiale pentru gestionarea regională a apei şi ar putea orienta proiecte similare în jurul lacurilor terminale din alte regiuni ale lumii.

Detalii tehnice şi contribuţii

Metodologia a presupus măsurători ale resistivităţii până la circa 100 de metri, realizate prin sondaje electromagnetice aeriene, combinate cu date magnetice pentru a extinde evaluarea până la limita de bază geologică. Helicopterul care a efectuat supravegherea a parcurs 10 linii est-vest în februarie 2025, acoperind 154 de mile, iar datele au fost analizate pentru a delimita contactele dintre apa dulce şi apa salină. Echipa a identificat zone în care apa dulce apare prin fisuri în stratul impermeabil, manifestându-se la suprafaţă ca mormane acoperite de stuf.

Publicaţie şi referinţe

Rezultatele studiului au fost publicate în Scientific Reports şi fac parte dintr-o iniţiativă mai amplă a Departamentului de Geologie şi Geofizică al Universităţii din Utah, finanţată de Departamentul pentru Resurse Naturale din Utah, cu scopul de a înţelege mai bine apele subterane din subsolul Great Salt Lake, cel mai mare lac terminal din emisfera vestică. Pentru detalii suplimentare despre consorţiu şi metode, este disponibilă pagina CEMI: CEMI – Consortium for Electromagnetic Modeling and Inversion. Studiul principal este accesibil prin DOI: 10.1038/s41598-026-40995-5, iar o sinteză jurnalistică a fost publicată pe site-ul de ştiri știinţifice: ScienceDaily – A massive freshwater reservoir is hiding under the Great Salt Lake.

Autori şi contribuţii cheie

Printre autorii şi colaboratorii proiectului se numără cercetători şi cadre didactice care au contribuit la colectarea datelor, analiza geofizică şi interpretarea hidrogeologică. Lista autorilor principal menţionată în lucrarea publicată este:

• M. S. Zhdanov
• M. Jorgensen
• L. Cox
• W. P. Johnson
• D. K. Solomon

Acest nucleu de autori a lucrat în colaborare cu membri ai facultăţii, doctoranzi şi o echipă geofizică externă pentru a realiza sondajele aeriene.

Importanţă regională şi relevanţă practică

Descoperirea are implicaţii semnificative pentru gestionarea resurselor naturale şi pentru sănătatea publică în regiune. Praful provenit din plaja expusă conţine metale toxice şi reprezintă o ameninţare pentru comunităţile din jurul lacului. Dacă apa dulce subterană poate fi utilizată în mod sigur pentru a umezi zonele cele mai vulnerabile, aceasta ar putea reduce expunerile la praf şi ar putea oferi o soluţie parţială acolo unde reumplerea lacului nu este posibilă pe termen scurt. Cu toate acestea, utilizarea trebuie echilibrată cu necesitatea de a proteja acviferul subteran, pentru a evita efecte secundare nedorite asupra volumului şi calităţii apei.

Nevoia de extindere a cercetării

Autorii subliniază necesitatea unor studii suplimentare pentru a determina conectivitatea regională a rezervorului de apă dulce, volumul potenţial exploatabil şi modul în care extracţia ar putea afecta dinamica subterană. O abordare cuprinzătoare, care să combine date aeriene, măsurători la sol şi modelare hidrogeologică, este considerată esenţială pentru a transforma această descoperire într-un instrument practic de gestionare a mediului.

Pe măsură ce lacurile terminale din întreaga lume se confruntă cu scăderi ale nivelului apei din cauza utilizării umane şi a schimbărilor climatice, metoda demonstrată aici ar putea fi adaptată pentru a identifica resurse similare de apă subterană în alte bazine uscate, oferind astfel un cadru pentru intervenţii locale şi strategii de reducere a prafului periculos.