التصوير الجيوفيزيائي الجوي لمستودع مياه عذبة تحت الحافة الشرقية لبحيرة غريت سولت

مياه عذبة خفية تحت بحيرة مالحة مشهورة

تشتهر بحيرة غريت سولت في ولاية يوتا بملوحتها الشديدة لدرجة أن السباحين يطفون بسهولة. لذا قد يكون مفاجئاً أن الباحثين لديهم الآن أدلة قوية على وجود جسم كبير من المياه العذبة مخفي تحت شاطئها الشرقي. استخدمت هذه الدراسة أدوات معلّقة تحت طائرة لـ"أشعة إكس" على الأرض وقاع البحيرة، وكشفت عن خزان مدفون من المياه الجوفية العذبة قد يكون ذا أهمية كبيرة لموارد المياه المستقبلية في الغرب الذي يواجه جفافاً.

نظرة أقرب إلى عملاق مالح

بحيرة غريت سولت هي أكبر بحيرة مالحة في نصف الكرة الغربي ولا تملك مخرَجاً إلى المحيط. المياه تدخلها من الأنهار والمطر والثلج والمياه الجوفية، لكنها تغادرها فقط بالتبخر، ما يؤدي إلى تركيز الملح مع مرور الزمن. الجبال المحيطة، وبخاصة سلسلة واساتش إلى الشرق، تتلقى مزيداً من الأمطار والثلوج مقارنة بسطح البحيرة. مياه الذوبان تتسرب إلى الأرض هناك وتتحرك ببطء نزولاً نحو البحيرة عبر المسارات الجوفية. أشارت دراسات سابقة بالآبار والقياسات الأرضية إلى أن المياه العذبة كانت تدفع صعوداً تحت طبقة رقيقة غاية في الملوحة قرب حافة البحيرة، لكن لم يكن معروفاً مدى امتداد هذه المنطقة العذبة الخفية.

مسح الأرض من الجو

للإجابة على هذا السؤال لجأ الباحثون إلى المسح الكهرومغناطيسي والمغناطيسي الجوي. مُعلّق أسفل مروحية، أرسل حلقة من الأسلاك نبضات قصيرة من الطاقة إلى الأرض، وقاست الحساسات كيفية استجابة الطبقات السفلية. المياه الغنية بالملح توصل الكهرباء جيداً، بينما الصخور والمياه العذبة توصل بشكل أضعف بكثير. من خلال قلب هذه الإشارات باستخدام نماذج حاسوبية ثلاثية الأبعاد متقدمة، بنى الفريق نوعاً من الخريطة الكهربائية للمئة متر العليا تقريباً تحت خليج فارمغتون على الحافة الشرقية للبحيرة. وفي الوقت نفسه، قاسوا تغيّرات دقيقة في المجال المغناطيسي للأرض لاستنتاج شكل "القاعدة" الصخرية الصلبة العميقة التي تحتضن الرواسب الطرية الحاملة للمياه.

طبقة مياه عذبة أسفل المحلول الملحي

كشفت الصور الجوية عن بنية بسيطة لكنها لافتة. قرب السطح وُجدت طبقة رقيقة وذات موصلية عالية تتوافق مع مياه البحيرة المالحة والرواسب المشبعة بالمحلول الملحي، عادة بسُمك يتراوح بين 10 إلى 15 متراً في منطقة خليج فارمغتون، وأكثر بكثير—حتى 50 إلى 80 متراً—تحت الجزء الأعمق من القسم الغربي للبحيرة. مباشرة تحت الطبقة المالحة الرقيقة في الشرق، أظهرت النماذج وجود منطقة واسعة أكثر مقاومة تمتد جانبياً تحت playa وحافة البحيرة. يتوافق هذا الجسم المقاوم، الذي يدل على المياه الجوفية العذبة، مع قياسات الملوحة والكيمياء من قلبات أُخذت في آبار مجاورة. بمعنى آخر، استطاع مسح المروحية "الرؤية عبر" قشرة البحيرة المالحة ورسم خريطة لخزان واسع من المياه الجوفية العذبة تحتها مباشرة.

واحات عذبة وبُنى عميقة

حددت الخرائط عالية الدقة أيضاً ميزات أصغر تساعد على تفسير سلوك هذه المياه الخفية. أحدها نتوء دائري على الـplaya مستعمَر بكثافة من نبات القَصَب الشائع، وهو نبات يزدهر في المياه العذبة. تُظهر الصور الكهربائية أنه تحت هذا النتوء تترقق الطبقة المالحة بشكل حاد وترتفع المياه العذبة أقرب إلى السطح، مكوِّنة نوعاً من الينبوع الطبيعي عبر المحلول الملحي. وعلى مقياس أكبر، كشفت بيانات المغناطيسية أن الصخر القاعدي الصلب ضحل—أقل من نحو 200 متر عمقاً—قرب جزيرة أنتلوب والخليج الشرقي، لكنه يهوي فجأة إلى أعماق 3 إلى 4 كيلومترات أبعد في الحوض. من المحتمل أن يحوي هذا الخندق العميق رصة سميكة جداً من الرواسب القادرة على تخزين أحجام هائلة من المياه الجوفية، وغالبها على الأرجح عذب.

لماذا هذا مهم للمياه وما بعدها

بدمج الخرائط الكهربائية والمغناطيسية الجوية مع القياسات الأرضية، تُظهر الدراسة أن مستودعاً كبيراً من المياه الجوفية العذبة يكمن تحت الحافة الشرقية لبحيرة غريت سولت، محمياً بطبقة مالحة رقيقة نسبياً. وتشير أيضاً إلى أن حجمًا أكبر من الرواسب المشبعة بالمياه العذبة قد يملأ الحوض الأعمق إلى الغرب، رغم حاجة الأمر إلى مزيد من البيانات لتأكيد ذلك. تُبرهن هذه الدراسة أن المسوحات الجوية يمكنها رسم حدود المياه العذبة والمالحة بسرعة ودون تدخل تحت بحيرات مالحة كبيرة حول العالم. للمجتمعات التي تواجه ضغوطاً مائية، تقدّم هذه الطرق وسيلة قوية لتقييم الموارد الجوفية الخفية والتخطيط لاستخدامها المستدام دون الإضرار بالنظم البيئية الحساسة التي تعتمد على ملوحة السطح.

الاستشهاد: Zhdanov, M.S., Jorgensen, M., Cox, L. et al. Airborne geophysical imaging of freshwater reservoir beneath the eastern margin of Great Salt Lake. Sci Rep 16, 11287 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40995-5

الكلمات المفتاحية: بحيرة غريت سولت, المياه الجوفية, مسح كهرومغناطيسي جوي, مستودع مياه عذبة, هيدروجيهوفيزياء