犹他州的大盐湖一直是环境变化的晴雨表。但新的研究表明，在过去的 200 年里，人类活动已将这片标志性的水域推向了一个在过去两千年中前所未有的状态。
通过研究保存在湖底沉积物中的碳和氧同位素，地球科学家们拼凑出了农业和铁路建设如何改变了湖泊的化学性质、盐度和生态平衡的戏剧性故事。
“湖泊是伟大的整合器。它们是水、沉积物以及碳和营养素的焦点。我们可以去像这样的湖泊，查看它们的沉积物，它们告诉我们很多关于周边景观的信息，”犹他大学地质与地球物理学系教授兼主席 Gabriel Bowen 在一份新闻稿中说。
这项发表在《Geophysical Research Letters》上的新研究不仅揭示了湖泊随时间如何应对气候和人类压力，还突出了全球终端盐湖脆弱的未来。
同位素揭示 8,000 年的历史
为了深入了解湖泊丰富的历史，研究人员分析了两组沉积岩芯。第一个岩芯捕捉了近 8,000 年的历史，回溯到广阔的淡水邦纳维尔湖（Lake Bonneville）缩小成如今的大盐湖时期。第二个岩芯仅代表过去几百年，涵盖了欧洲定居者改造流域的关键时期。
碳同位素揭示了有机物进入湖泊和在湖泊中循环的变化，而氧同位素则帮助重建了蒸发与流入水之间的精细平衡。这些化学特征共同提供了环境变化的有力时间线。
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人类对大盐湖的影响
沉积记录显示了过去 200 年中两次由人类活动引起的影响深远的破坏。
第一次发生在 19 世纪中叶，涉及 1847 年摩门教定居。定居之后，大盐湖周围的灌溉农业迅速扩张。农业使沙漠景观变得翠绿，增加了湖泊中的有机物量，并显著改变了其碳平衡。
第二次破坏则更为近期，发生在 1959 年左右，当时修建了联合太平洋铁路堤道，将湖泊的南北两部分隔开。这座人造屏障扰乱了自然水体交换，导致盐度和平衡发生急剧变化，这些变化在湖泊数千年的自然变异中是前所未见的。
沉积历史为何对未来至关重要
如今，大盐湖是犹他州生态、经济和文化对话的核心。曾经广阔的内陆海，如今正以前所未有的低位萎缩，威胁着迁徙鸟类种群、卤虫产业和空气质量。
这项新研究的关键在于它能够将今天的危机与更深远的历史联系起来。尽管科学家们早已了解湖泊古代的转变，并且正在仔细监测其当前的干涸情况，但在此之前，中期——过去几百年的以人类为主导的变化——却不太清楚。
“我们有所有这些很好的观察结果，大量的监测，大量的信息，以及对今天发生的事情的关注。我们也有人们研究湖泊数万年和数十万年以来发生的巨大变化的历史记录。我们一直缺少的是中间那个尺度，”Bowen 在新闻稿中说。
那段缺失的记录现在讲述了一个令人警醒的故事：人类已经将大盐湖推入了数千年来未曾出现过的状况。研究人员希望新的信息能够帮助未来更好地管理和保护该湖泊。
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- Geophysical Research Letters。《大盐湖后殖民水文生态变化的数千年背景》
