Исследование, проведенное учеными из Университета Юты, выявило наличие обширного подземного резервуара пресной воды под дном Большого Соленого озера. Данные аэромагнитных исследований позволили картировать геологические структуры в районе залива Фармингтон и островов Антилопы. Было установлено, что пресноводные отложения простираются на глубину от трех до четырех километров под солеными поверхностными водами.
Это открытие имеет важное значение для понимания гидрогеологии региона и потенциального управления водными ресурсами в условиях засухи. Наблюдения за выходами пресной воды на обнаженном дне озера, образующими характерные насыпи, стали отправной точкой для более детального изучения. Полученные данные могут повлиять на стратегии борьбы с экологическими проблемами, такими как пылевые бури с высохших участков озера.
Открытие крупного подземного пресноводного резервуара под Большим Соленым озером, подтвержденное аэромагнитной съемкой, меняет представления о гидрологии региона. Это знание открывает новые возможности для управления водными ресурсами и смягчения экологических рисков, связанных с усыханием озера.
Покрытый прагмитами курган, образовавшийся на сухом пляже залива Фармингтон. Он образовался в последние годы в результате выталкивания пресной воды на поверхность обнаженного дна озера. Фото: Брайан Маффли, Университет Юты.
Недавно обнаруженная подземная система пресной воды под Большим Соленым озером стала яснее благодаря исследованию, в котором использовались аэромагнитные исследования (АЭМ) для картирования геологических образований ниже залива Фармингтон и островов Антилопы вдоль юго-восточного края озера.
Исследователи из Университета Юты проанализировали данные и обнаружили, что пресная вода заполняет отложения подложек очень соленой поверхности озера, достигая глубины от 3 до 4 километров, или примерно от 10 000 до 13 000 футов. Исследование с помощью вертолета было проведено в прошлом году после того, как ученые заметили, что пресная вода поднимается под действием давления в некоторых языках обнаженного озера в заливе Фармингтон, образуя необычные насыпи, покрытые густым тростником фрагмита.
По словам ведущего автора Михаила Жданова, исследование знаменует собой первый случай, когда технология AEM успешно обнаружила пресную воду под слоем проволочной соленой воды на поверхности Большого Соленого озера. Команда также нанесла на карту, насколько далеко простирается пресная вода под заливом Фармингтон, и оценила принципы залегания водонасыщенных отложений, определяя основную основу фундамента.
«Мы смогли ответить на вопрос, насколько глубоко углублён этот потенциальный резервуар и какова его пространственная протяженность под восточной окраиной озера. Если вы знаете, насколько глубока, знаете, насколько широка, знаете поровое пространство, вы можете создать потенциальный объем пресной воды», — сказал он. сказал Жданов, профессор геологии & геофизик и директор Консорциума по электромагнитному моделированию и инверсии (CEMI).
Финансируемое исследование недавно открытого водоносного горизонта
Результаты опубликованы в журнале Nature Scientific Reports . Эта работа является частью более продвинутых исследовательских инициатив, возглавляемых факультетом геологии и геологии Университета Юты. Геофизика и финансируется Департаментом учета ресурсов штата Юта. Цель состоит в том, чтобы лучше понять грунтовые воды под Большим Соленым озером, крупнейшим конечным озером в Западном полушарии.
Старшие преподаватели и аспиранты внесли свой вклад в постоянную работу, в результате чего уже были проведены два дополнительных исследования, и руководство еще больше.
Новые результаты показывают, что пресная вода может перемещаться в недра к внутренней части озера, а не оставаться у краев, чего обычно ожидают наблюдатели. Гидролог Билла, соавтор исследований подземных вод, в настоящее время является необычным стандартом.
«Неожиданной частью всего этого была не соляная линза, мы появились на поверхности Плайя. Дело в том, что пресная вода под ним простирается внутри озера и, возможно, далеко под всеми озерами. Мы не знаем, — сказал он. Об этом заявил ответ во время недавнего выступления на радиопередачах канала Cool Science Radio KPCW. «Мы, гидрологи, обычно ожидали, что рассол будет весь объем под этим озером. Он плотнее пресноводного. Можно было бы ожидать, что пресная вода из гор будет поступать где-то на периферию. Но мы находим, что он выглядит изначально. И кажется, что под этой соленой линзой образуется большой объем этой пресной воды».
Пресная вода может помочь уменьшить количество токсичной пыли
Исследование было вызвано появлением в последние годы круглых курганов на высоком дне озера в заливе Фармингтон. Эти объекты имеют диаметр от 50 до 100 метров и покрыты высоким тростником, достигающим около 15 футов. Поскольку уровень воды в озере упал, около 800 квадратных миль обнаженного дна озера стал растущим пылесосом пылевого загрязнения, затирающего близкие населенные пункты.
сотрудник и его коллеги исследуют, можно ли безопасно использовать артезианские грунтовые воды для снижения уровня пыли, защиты вредных металлов.
«Существуют полезные эффекты этих подземных вод, которые нам необходимо понять, прежде чем мы приступим к их добыче. Задача первого порядка — понять, можем ли мы использовать эту пресную воду для увлажнения самых кончиков пыли и опрыскивания их осмысленным образом, не нарушая при этом слишком сильно систему пресной воды», — сказал он. — сказал партнер. «Для меня это основная цель, потому что это очень практично и маловероятно, что мы сможем заполнить залив Фармингтон и другие части Плайя настолько, чтобы избежать появления пятен пыли на высоте высоты. Это был отличный способ добиться этого».
партнер вместе с коллегами, включая Майку Торну и Кипу Соломона, ищет финансирование для расширения исследования, чтобы захватить большую часть озера.
Воздушные исследования структуры структуры недр
В этом исследовании учёные использовали бортовые электромагнитные исследования для измерения мощного воздействия на расстоянии примерно до 100 метров, которое производит пресную воду из соляной кислоты, которая легче проводит электричество. Для выполнения этой работы группой помощник и Жданов взяли канадскую геофизическую систему управления приборами, подвешенными под вертолетом, в феврале 2025 года. Самолет выполнил 10 съемочных линий с востока на запад через залив Фармингтон и северную часть острова Антилопы, преодолев в общей сложности 154 мили.
Команда Жданова использовала данные для составления карт мест, где пресная вода встречается с соленой водой под землей. Один из поросших тростником холмов располагался прямо над местом, где пресная поднимающаяся вода шла через трещину в непроницаемом слое под озером.
«Красный означает очень проводящую, синий — резистивный», — сказал он. — сказал Жданов, объясняя карту. «Вы ясно видите, что на поверхности находится соленая вода, а на расстоянии 10 метров — пресная вода. Вы ясно видите, что вокруг».
3D-изображения раскрывают глубокие геологические особенности
Исследовательская группа CEMI разработала метод создания подробных 3D-изображений недр путем объединения авиационных электромагнитных данных с магнитными измерениями. Используя этот подход, команда создала томографическую модель, простирающуюся глубоко под заливом Фармингтон, которая дает новое представление о геологической и гидрологической зоне этого региона.
Их показывает анализ, что фундамент под плайей сравнительно неглубокий, глубина менее 200 метров, а затем резко падает до глубины от 3 до 4 километров. Этот резкий переход происходит под влиянием одного из курганов фрагментов и сохранения всей структурной связи, которая требует дальнейших исследований.
"Вот почему нам нужно обследовать всё Большое Соленое озеро. Тогда мы признаем верхов и низ», — сказал он. — сказал Жданов. «Для изучения кровли мы используем аэроэлектромагнитные методы, которые позволяют нам определить толщину солевого слоя и определить, где под слоем соленой воды зарождается пресная вода. Для изучения дна мы используем магнитные данные. Мы используем различные методы для изучения вертикальной протяженности насыщенных отложений пресной воды и определения определения глубины».
Хотя это первоначальное исследование охватило лишь небольшую часть озера, Жданов считает, что возможно увеличение аэрофотосъемки на всей площади озера площадью 1500 квадратных миль.
Комплексное исследование могло бы поддержать региональные решения по управлению водными проблемами и помочь направить аналогичные усилия по обнаружению пресной воды под конечными озерами во всем мире.