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Great Salt Lake zeigt, wie schnell Süßwasser verschwinden kann
Der Great Salt Lake war in den vergangenen rund 240.000 Jahren meist extrem salzig. Nur während zweier vergleichsweise kurzer Feuchtphasen am Ende von Kaltzeiten wuchs er zu einem riesigen, deutlich frischeren See an, wie ein neuer Sedimentkern zeigt. Die Rekonstruktion verdeutlicht, wie rasch aus solchen wasserreichen Phasen bei wärmerem und trockenerem Klima wieder ein Salzsee werden kann.
Los Angeles (U.S.A.). Der Great Salt Lake liegt in einem abflusslosen Becken, aus dem Wasser vor allem durch Verdunstung verschwindet, während gelöste Salze zurückbleiben und sich anreichern. Je nach Ort und Wasserstand ist das Wasser heute etwa drei- bis zehnmal salziger als Meerwasser.
Alte Uferlinien zeigen, dass der See in der Vergangenheit zeitweise ganz anders aussah und sich während der letzten Eiszeit als Lake Bonneville auf mehr als das Zehnfache seiner heutigen Fläche ausdehnte. Solche Uferlinien liefern jedoch nur einzelne Momentaufnahmen und verraten wenig darüber, wie schnell sich Salzgehalt und Wassermenge zwischen den Hochständen änderten.
Forscher der University of Southern California (USC) um Rachel T. So haben deshalb einen 120 Meter langen Sedimentkern untersucht, der im Jahr 2000 aus dem Seeboden gewonnen wurde. Neue Datierungen von Salzmineralen mithilfe der Uran-Zerfallsreihe verschieben den Beginn der kontinuierlichen Abfolge auf etwa 236.300 Jahre vor heute, während Membranlipide, also Fettmoleküle aus den Zellhüllen von Mikroorganismen, Rückschlüsse auf den früheren Salzgehalt erlauben.
„Auf die Größe des heutigen Great Salt Lake übertragen, sah die Entwicklung wahrscheinlich so aus. Während des größten Teils der vergangenen 240.000 Jahre blieb der See ungefähr gleich groß, wurde aber bei zwei getrennten Gelegenheiten kurzzeitig zehnmal größer“, erklärt Rachel T. So.
Die Lipide zeichnen vor allem den Wechsel zwischen sehr salzigen, brackigen und deutlich frischeren Zuständen nach. Als Temperaturmesser eigneten sie sich in diesem See dagegen nicht zuverlässig, weil der hohe und stark wechselnde Salzgehalt das entsprechende Signal überlagert. Die Rekonstruktion ist damit in erster Linie eine Geschichte des Wasserhaushalts und des Salzgehalts.
Die jüngere Ausnahme ist Lake Bonneville, den die Forscher auf etwa 30.300 bis 16.100 Jahre vor heute datieren, während eine ältere, als Little Valley bezeichnete Phase ungefähr zwischen 140.400 und 134.600 Jahren vor heute lag. Beide traten während feuchter Abschnitte am Ende von Kaltzeiten auf und unterbrachen einen ansonsten überwiegend hypersalinen, also extrem salzigen Zustand.
„Dass der Bohrkern zweieinhalb Eiszeitzyklen umfasst, ermöglicht es uns, zwei Übergänge von Süßwasser zu Salzwasser zu sehen. So können wir die beiden Süßwasserphasen hinsichtlich ihrer Dauer und der Frische des Wassers vergleichen und sehen, wie fragil und flüchtig diese Momente sind“, erklärt Sarah J. Feakins von der University of Southern California (USC).
Uferlinien deuten darauf hin, dass beide Seen zeitweise fast 305 Meter tief waren. Little Valley blieb nach der Rekonstruktion jedoch wahrscheinlich etwas brackiger und bestand weniger als halb so lange wie Lake Bonneville. Der ältere Abschnitt ist außerdem deutlich ungenauer datiert, denn bei einzelnen Salzablagerungen reichen die Altersangaben über mehrere zehntausend Jahre und erschweren die genaue Einordnung des Übergangs.
Nach beiden wasserreichen Phasen stieg der Salzgehalt wieder an. Für die jüngere Entwicklung datiert die Studie Ablagerungen des Salzminerals Thenardit auf etwa 16.100 bis 12.200 Jahre vor heute. Nach dem Little-Valley-Hochstand nahm der Salzgehalt ebenfalls zu und endete schließlich in der Ausfällung von Halit, also gewöhnlichem Steinsalz. Die Daten sprechen damit für ein wiederkehrendes Muster, bei dem wärmere und trockenere Bedingungen den See schrumpfen ließen und die gelösten Salze konzentrierten.