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水位下降和盐度上升将大盐湖推向生态系统崩溃的边缘

大盐湖以咸而闻名,但由于高用水量和数年的干旱导致创纪录的低水位,可能很快就会使其变得太咸,即使是作为家园的卤水虾也不例外。该湖为迁徙鸟类提供了重要的食物来源,并支持着价值数百万美元的盐水虾产业,如果水位不尽快回升,这两者都可能失去。

韦伯州立大学的CarieFrantz在过去的几个夏天与本科生研究小组一起研究了该湖,检查了构成该湖生态系统基岩的微生物礁的健康状况。Frantz将于2022年10月9日星期日在丹佛举行的GSAConnects会议上分享他们的发现。

大盐湖的微生物岩是由微生物垫构成的岩石丘,这些微生物垫产生碳酸盐矿物——与石灰石的基本成分相同。珊瑚礁中的微生物,如藻类和蓝细菌,进行光合作用——为湖泊生态系统的其他部分提供营养基础。盐水苍蝇在珊瑚礁上产卵,盐水虾和盐水苍蝇——湖中最大的两个种群——都以珊瑚礁为食。

由于湖对鱼来说太咸了,捕食者很少,所以湖中的苍蝇和虾会变得密集,然后喂食大量的候鸟和留鸟。随着湖泊水位下降,以前的水下珊瑚礁暴露在空气中,导致水生微生物群落死亡。随着微生物的死亡,珊瑚礁被漂白——颜色从深绿色变为白色。

2021年,弗朗茨和她的学生发现证据表明,微生物礁可能能够抵御低水位的负面影响,并能够从漂白中恢复,但2022年的相同实验对这种充满希望的前景提出了质疑。学生们通过将它们放入连接到水下管道的网袋中,尝试将漂白的微生物碎片重新浸入湖中。即使是看起来已经死去的微生物仍然含有活的微生物,当它们被淹没回水中时,这些微生物会重新定殖——而且这种恢复很快,微生物呈指数增长,这暗示可能在几个月内完全恢复。然而,当他们在2022年重复实验时,他们并没有看到同样的快速恢复。

Frantz将这种从2021年到2022年的变化归因于盐度的增加。随着水位不断下降,湖水越来越咸。2021年,她看到盐度水平高达18%,已经高于大盐湖生态系统的健康水平,通常为12-15%。2022年,她看到这些测量值在开阔水域攀升至19%以上,在她和她的学生监测的珊瑚礁内高达26%(作为参考,海洋的盐度约为3.2%;盐从大盐湖沉淀盐度约为27%的水)。

Frantz解释说:“去年,这真的很令人鼓舞,因为我们看到它们可以回来,而且回来得很快。今年我们看到了一些非常不同的东西;我们没有看到去年看到的明显增长。有机体在这些盐度水平下受到压力。可能它太高了,它们无法生长。

1950年代,大盐湖因修建铁路堤道而被分成南北两半。由于进入湖中的大部分淡水流向了南部,北部部分经历了可以从太空观察到的光合微生物的大量死亡——散发出由少数可以生存的嗜盐微生物产生的粉红色其盐度超过25%的超盐水。

如果不尽快将更多的水带入系统,湖的南半部可能会遭受同样的命运。弗朗茨估计,如果没有重大干预,生态系统可能需要几个月到几年的时间才会崩溃。在湖的开阔水域监测盐水虾和盐水苍蝇的科学家已经开始报告盐水虾、盐水苍蝇幼虫和依赖它们的鸟类的行为趋势令人担忧。

过去一年采取了一些立法措施,试图确保大盐湖的水权,但弗朗茨担心这不足以防止崩塌,他说:“这是对紧急情况的缓慢转变——我们正在没有像情况需要的那样迅速采取行动。”

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