Geophysikalische Luftbildgebung eines Süßwasserreservoirs unter dem östlichen Rand des Great Salt Lake

Verstecktes Süßwasser unter einem berühmten Salzsee

Der Great Salt Lake in Utah ist dafür bekannt, so salzhaltig zu sein, dass Schwimmer mühelos an der Oberfläche treiben. Umso überraschender ist die nun vorliegenden starken Hinweise darauf, dass sich unter seinem östlichen Ufer ein großes Reservoir an Süßwasser verbirgt. In der Studie wurden Instrumente unter einem Flugzeug mitgeführt, um den Untergrund und den Seegrund „durchzuröntgen“; dabei wurde ein vergrabenes Reservoir aus frischem Grundwasser sichtbar, das für künftige Wasserversorgungen in einem austrocknenden Westen von großer Bedeutung sein könnte.

Ein genauerer Blick auf einen salzigen Riesen

Der Great Salt Lake ist der größte Salzsee der westlichen Hemisphäre und hat keinen Abfluss zum Ozean. Wasser gelangt aus Flüssen, Regen, Schnee und dem Grundwasser in den See, verlässt ihn aber nur durch Verdunstung, wodurch sich das Salz im Lauf der Zeit anreichert. Die umliegenden Berge, insbesondere die Wasatchkette im Osten, erhalten deutlich mehr Niederschlag als die Seenfläche. Schmelzwasser versickert dort und bewegt sich langsam unterirdisch talwärts in Richtung See. Frühere Untersuchungen mit Brunnen und bodengebundenen Messungen deuteten bereits an, dass unter einer dünnen, extrem salzigen Schicht am Seeufer Süßwasser aufdrängt, doch war das Ausmaß dieser verborgenen Süßwasserzone unbekannt.

Den Boden aus der Luft abtasten

Um diese Frage zu beantworten, setzten die Forschenden auf luftgestützte elektromagnetische und magnetische Messungen. Unter einem Hubschrauber aufgehängt, sandte eine Drahtschleife kurze Energiesignale in den Boden, und Sensoren registrierten die Reaktion des Untergrunds. Salzreiches Wasser leitet elektrischen Strom gut, während Gesteine und Süßwasser deutlich schlechter leiten. Durch die Inversion dieser Signale mit fortgeschrittenen dreidimensionalen Computermodellen erstellte das Team so eine Art elektrischen Plan der oberen etwa hundert Meter unter Farmington Bay am östlichen Seeufer. Gleichzeitig maßen sie subtile Variationen des Erdmagnetfelds, um die Form des tiefen, festen Gesteinsuntergrunds („Basement“) zu erschließen, das die weicheren, wasserführenden Sedimente überlagert.

Eine Süßwasserschicht unter der Sole

Die luftgestützten Bilder zeigten eine einfache, aber eindrückliche Struktur. In der Nähe der Oberfläche lag eine dünne, hochleitfähige Schicht, die dem salzigen Seewasser und salzdurchtränkten Sedimenten entspricht, typischerweise etwa 10 bis 15 Meter mächtig im Gebiet von Farmington Bay und deutlich dicker – bis zu 50 bis 80 Meter – unter dem tieferen westlichen Teil des Sees. Direkt unter der dünnen Salzwasserschicht im Osten zeigten die Modelle jedoch eine breite, weniger leitfähige Zone, die sich lateral unter der Playa und dem Seeufer erstreckt. Dieser widerstandsärmere Körper, vereinbar mit Süßwasser, stimmte mit Salzgehalt- und Chemie-Messungen aus Bohrkernproben benachbarter Brunnen überein. Mit anderen Worten: die Hubschrauberbefliegung konnte durch die salzige Haut des Sees „hindurchsehen“ und ein weitverbreitetes Reservoir aus frischem Grundwasser unmittelbar darunter kartieren.

Süßwasser-Oasen und tiefe Strukturen

Die hochauflösenden Karten identifizierten außerdem kleinere Merkmale, die erklären helfen, wie sich dieses verborgene Wasser verhält. Ein Beispiel ist ein kreisförmiger Hügel auf der Playa, der von dichten Beständen von Schilf überwachsen ist, einer Pflanze, die in Süßwasser gedeiht. Die elektrischen Bilder zeigen, dass unter diesem Hügel die salzige Schicht scharf ausdünnt und Süßwasser näher an die Oberfläche aufsteigt, wodurch eine Art natürliche Quelle durch die Sole entsteht. In größerem Maßstab offenbarten die magnetischen Daten, dass das feste Basalt- bzw. Grundgebirge in der Nähe von Antelope Island und der östlichen Bucht flach liegt – weniger als etwa 200 Meter tief – aber plötzlich auf Tiefen von 3 bis 4 Kilometern weiter draußen im Becken absinkt. Dieser tiefe Graben enthält wahrscheinlich eine sehr dicke Abfolge von Sedimenten, die große Wassermengen speichern kann, von denen ein beträchtlicher Teil wahrscheinlich Süßwasser ist.

Warum das für Wasserfragen und darüber hinaus wichtig ist

Die Kombination aus luftgestützter elektrischer und magnetischer Kartierung mit bodengebundenen Messungen zeigt, dass sich unter dem östlichen Rand des Great Salt Lake ein erhebliches Süßwasserreservoir befindet, das von einer relativ dünnen salzigen Deckschicht geschützt wird. Sie deutet ferner an, dass das tiefere Becken im Westen möglicherweise noch größere Volumina an süßwassergesättigten Sedimenten enthält, wobei weitere Daten zur Bestätigung nötig sind. Die Arbeit demonstriert, dass luftgestützte Messungen große, salzhaltige Seen weltweit schnell und nichtinvasiv auf Grenzflächen zwischen Süß- und Salzwasser untersuchen können. Für Gemeinden, die mit Wasserknappheit konfrontiert sind, bieten diese Methoden eine wirkungsvolle Möglichkeit, verborgene Grundwasserressourcen zu bewerten und ihre nachhaltige Nutzung zu planen, ohne die empfindlichen Ökosysteme zu stören, die von der Oberflächensalinität abhängen.

Zitation: 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

Schlüsselwörter: Great Salt Lake, Grundwasser, airborne elektromagnetische Vermessung, Süßwasserreservoir, Hydrogeophysik