El lago Bonneville fue el paleolago más grande del Pleistoceno tardío en la Gran Cuenca del oeste de América del Norte. Era un lago pluvial que se formó en respuesta a un aumento de las precipitaciones y una disminución de la evaporación como resultado de temperaturas más frías. El lago cubría gran parte de lo que hoy es el oeste de Utah y en su nivel más alto se extendía hasta los actuales Idaho y Nevada . Muchas otras cuencas hidrográficamente cerradas en la Gran Cuenca contenían lagos expandidos durante el Pleistoceno tardío, incluido el lago Lahontan en el noroeste de Nevada.
Las costas del lago Bonneville son visibles sobre Salt Lake City a lo largo del frente occidental de las montañas Wasatch y en otras montañas a lo largo de la cuenca de Bonneville. [1] Estas costas aparecen como plataformas o bancos que sobresalen de la ladera de la montaña sobre el fondo del valle, son visibles en el suelo desde largas distancias y en imágenes de satélite, y tienen segmentos tanto deposicionales como de erosión a lo largo de su longitud. [2] Se han dado nombres a tres costas del lago Bonneville que se pueden rastrear a lo largo de la cuenca: Stansbury, Bonneville y Provo. [1] Las costas de Stansbury y Bonneville se formaron durante la fase transgresora del lago Bonneville; La costa de Provo se formó durante la fase de desbordamiento. [3] Muchas otras costas sin nombre, que no pueden cartografiarse en todas partes de la cuenca, algunas de las cuales se formaron durante la fase transgresiva y otras durante la fase regresiva, también están presentes en las laderas de piedemonte y los abanicos aluviales . En su máximo, cuando el lago Bonneville tenía más de 980 pies (300 m) de profundidad y casi 20.000 millas cuadradas (51.000 km 2 ) de superficie, [4] cubría casi tanta superficie como el moderno lago Michigan, aunque su costa era más compleja. con muchas islas y penínsulas. El Gran Lago Salado , el Lago Utah y el Lago Sevier son los lagos posteriores a Bonneville más grandes de la cuenca de Bonneville.
El lago Bonneville no era un lago proglacial, aunque se formó hace entre 30.000 y 13.000 años, cuando los glaciares en muchos lugares de la Tierra se expandieron en relación con la actualidad durante la última glaciación importante . [5] Durante la mayor parte de su existencia (es decir, durante las fases transgresiva más regresiva), el lago Bonneville no tuvo salida de río y ocupó una cuenca hidrográficamente cerrada. [1] [3] Los cambios en el nivel del lago fueron el resultado de cambios en el balance hídrico causados por el cambio climático (una versión simplificada de la ecuación del balance hídrico es entradas iguales a salidas más o menos cambios en el almacenamiento). [1] [3] [6] Los cambios en el almacenamiento son iguales a los cambios en el volumen, y los cambios en el volumen se correlacionan con los cambios en el nivel del lago. Cuando los aportes (p. ej., precipitación; escorrentía en los ríos) eran mayores que los productos (p. ej., evaporación de la superficie del lago; evapotranspiración en la cuenca), el nivel del lago aumentaba, y cuando los productos eran mayores que los aportes, el nivel del lago bajaba. [7] Los cambios en la circulación atmosférica global provocaron cambios en el balance hídrico del lago Bonneville y otros lagos en la Gran Cuenca del oeste de América del Norte. [7] [8] [9] Los glaciares de montaña en la cuenca de drenaje de Bonneville almacenaron menos del 5% del agua que el lago Bonneville mantuvo en su máximo [10] y así incluso si todos los glaciares de montaña en la cuenca se derritieran a la vez y Si el agua fluyera hacia el lago (eso no sucedió ya que los glaciares de las montañas tardaron miles de años en derretirse y el lago Bonneville estaba cayendo en ese momento), habría tenido poco efecto en el nivel del lago. El lago Bonneville no tenía conexión fluvial con las enormes capas de hielo de América del Norte. [10] Mientras existió el lago Bonneville, los patrones de vientos que forman olas y corrientes no se vieron afectados significativamente por las capas de hielo Laurentide y Cordilleran en el norte de América del Norte. [11]
El lago Bonneville fue nombrado por el geólogo GK Gilbert en honor a Benjamin Louis Eulalie de Bonneville (1796–1878), [12] un oficial del ejército de los Estados Unidos nacido en Francia que también fue cazador de pieles y explorador en el oeste americano. Las aventuras de Bonneville fueron popularizadas por Washington Irving en el siglo XIX, [13] pero el Capitán Bonneville probablemente nunca vio el Gran Lago Salado ni la Gran Cuenca. [14] GK Gilbert fue uno de los más grandes geólogos del siglo XIX, y su monumental trabajo sobre el lago Bonneville, publicado en 1890, sentó las bases para la investigación científica sobre el paleolago que continúa en la actualidad. [15] Gilbert fue la primera persona en describir las características principales del lago Bonneville; sin embargo, muchos otros primeros exploradores europeos y estadounidenses en la región reconocieron la costa del antiguo lago, como el Capitán John C. Frémont en 1843 [16] y incluso antes por el Padre Silvestre Vélez de Escalante en 1776. Escalante, en una entrada de su diario después de visitar lo que se llamaría Lago Utah , escribió: "Este lugar, al que llamamos Llano Salado, porque allí encontramos unas finas conchas blancas, parece haber alguna vez Tenía un lago mucho más grande que el actual." [17] Aunque el trabajo de muchas personas ha establecido una descripción y comprensión generales del lago Bonneville, durante muchos años se seguirán estudiando los detalles del paleolago, incluida su historia y sus conexiones con los sistemas ambientales globales.
El lago Bonneville comenzó a elevarse desde elevaciones similares a las del moderno Gran Lago Salado hace unos 30.000 años. [3] Durante su fase transgresiva en la cuenca cerrada (una cuenca endorreica ), el nivel del lago osciló debido a los cambios en el clima [18] pero el lago aumentó gradualmente hasta hace unos 18.000 años cuando alcanzó su elevación más alta, marcada por la costa de Bonneville. . En ese nivel, el lago había alcanzado el punto más bajo del borde de su cuenca y había comenzado a desbordarse hacia el drenaje del río Snake cerca de Red Rock Pass en lo que hoy es el sureste de Idaho. [19] [20] El desbordamiento, que habría comenzado como un hilo de agua a través de la presa formada por el abanico aluvial de Marsh Creek, rápidamente se convirtió en una tremenda inundación, la inundación de Bonneville , que descendió por el valle de Marsh Creek hasta el río Portneuf . hacia el río Snake y luego hacia el río Columbia y el Océano Pacífico . [1] [19] El desgaste del agua subterránea en la ladera norte del abanico aluvial de Marsh Creek, que comenzó mucho antes de que el lago alcanzara su nivel más alto, se sumó a la inestabilidad y al colapso final de la presa del abanico. [19] [20]
La inundación de Bonneville probablemente duró menos de un año, tiempo durante el cual casi 5.000 km 3 (1.200 millas cúbicas ) de agua fluyeron fuera de la cuenca del lago con una descarga máxima de aproximadamente 1.000.000 m 3 /s (35.000.000 pies cúbicos /s). [19] La tala durante la inundación a través de los depósitos de abanicos aluviales de Marsh Creek y hacia la arena, el barro y los escombros de deslizamientos de tierra neógenos subyacentes, [20] provocó que el nivel del lago cayera aproximadamente 430 pies (130 m). [21] El flujo del río desde el lago a través del umbral de Red Rock Pass y fuera de la cuenca del lago continuó de manera no catastrófica durante aproximadamente 3000 años después de que terminó la inundación; La costa de Provo se formó durante esta fase de desbordamiento. [1] [3] La costa de Provo se distingue de otras costas del lago Bonneville por su posición topográfica, fuerte desarrollo y espesas acumulaciones de toba . [1] Al final de la fase de desbordamiento, hace unos 15.000 años, el cambio climático y un cambio hacia un balance hídrico negativo (se evaporó más agua de la superficie del lago que la que ingresaron los ríos o las precipitaciones directas) hicieron que el lago volviera a su estado normal. su condición de cuenca cerrada, ya que descendió a niveles más bajos durante la fase regresiva. [3] Hace 13.000 años, el lago había caído a una elevación similar a la elevación promedio del moderno Gran Lago Salado. Durante la fase regresiva, el nivel del lago disminuyó aproximadamente 660 pies (200 m) en aproximadamente 2000 años debido a un cambio a un clima más cálido y seco (660 pies (200 m) es aproximadamente 2/3 de la profundidad máxima del lago Bonneville). Aunque el lago Bonneville y el Gran Lago Salado son colectivamente un sistema lacustre, el nombre "Lago Bonneville" se aplica al lago durante el período comprendido entre hace 30.000 y 13.000 años, y el nombre "Gran Lago Salado" desde hace 13.000 años. [22]
El lago Bonneville fue una anomalía en la historia a largo plazo de la cuenca. Como el más grande de los cuatro lagos profundos de la cuenca durante los últimos 800.000 años, el lago Bonneville más los otros tres lagos profundos del Pleistoceno persistieron menos del 10% del tiempo. [23] [15] Las condiciones experimentadas en la cuenca hoy son típicas de más del 90% de los últimos 800.000 años: una cuenca desértica seca con algunos lagos dispersos de baja elevación, el mayor de los cuales (el Gran Lago Salado) era hipersalino . Durante la mayor parte del tiempo entre el final del más joven de los lagos profundos anteriores a Bonneville (el ciclo del lago Little Valley, hace unos 150.000 años) [5] y el surgimiento inicial del lago Bonneville hace unos 30.000 años, el lago se habría parecido moderno Gran Lago Salado en superficie y profundidad. Hace unos 60.000 años ocurrió un breve episodio de niveles de lago ligeramente más altos durante el ciclo del lago Cutler Dam; [24] en ese momento un lago de tamaño moderado se elevaba por encima del nivel del Gran Lago Salado, pero no tan alto como el lago Bonneville.
En su monografía sobre el lago Bonneville, GK Gilbert llamó a los depósitos marinos del lago Bonneville la “ marga blanca ”. [1] Aunque el nombre “marga blanca” no ha sido utilizado por la comunidad geológica en un sentido formal, el término informal “marga blanca” (o “marga de Bonneville”) se emplea con frecuencia. [25] La marga de Bonneville en lugares alejados de fuentes de sedimentos clásticos (grava, arena y limo), como deltas de ríos o zonas de olas activas, está dominada por partículas de carbonato de calcio del tamaño de una arcilla que precipitaron químicamente del agua del lago. [25] La mayor parte de este carbonato de calcio se encuentra en forma de mineral calcita , pero la aragonita es común en la marga de Bonneville en la cuenca de Sevier y en la parte inferior de la sección estratigráfica de marga de Bonneville en el cuerpo principal. [26] La aragonita es el mineral carbonatado dominante en los sedimentos del Gran Lago Salado posterior a Bonneville. [27] [28] Los dropstones, probablemente derivados en su mayoría del hielo costero, pero posiblemente también de cepellones de raíces flotantes, son comunes en la marga y consisten en clastos del tamaño de gránulos a rocas . [25]
La inundación de Bonneville tuvo efectos catastróficos a lo largo del río Snake en lo que hoy es Idaho, pero la influencia de la inundación también se puede detectar dentro de la cuenca del lago, donde se depositó una capa distintiva de sedimento. El lecho de inundación de Bonneville se puede identificar en muchas exposiciones superficiales debajo de la costa de Provo y en núcleos de sedimentos. [25] El lecho de inundación se caracteriza por un contacto abrupto en su base entre marga masiva, que se depositó en las aguas más profundas del lago Bonneville, y marga arenosa finamente laminada o laminada ondulada, que fue depositada por las corrientes del fondo durante la inundación. [25] [26] En algunos lugares, el lecho de inundación de Bonneville se compone de conchas de ostrácodo reelaboradas . El contacto en la parte superior del lecho de inundación es de transición a la marga masiva que se depositó en el fondo del lago durante la época de Provo. [25] El lecho de inundación está mejor desarrollado y es más obvio en los estrechos entre cadenas montañosas parcialmente sumergidas o en lugares donde las corrientes del fondo eran fuertes cuando el agua del lago fluía hacia su desembocadura en Red Rock Pass. Debido a que el lecho de inundación de Bonneville se depositó en menos de un año, es útil como marcador estratigráfico bien fechado (hace ~18.000 años) dentro de los depósitos de Bonneville. [25]
Publicaciones anteriores [29] consideraban la “costa de Gilbert” como una de las costas prominentes en la cuenca de Bonneville, pero esta interpretación ha sido revisada. [30] La “costa de Gilbert” consiste en una línea en un mapa que conecta las características de la costa lacustre , como las playas de barrera, pero no hay evidencia de que todas las barreras se formaran al mismo tiempo. [30] Ahora está claro que algunas de esas playas de barrera tienen una edad de Bonneville de fase transgresiva y otras tienen una edad de Bonneville de fase regresiva. [30] El episodio de Gilbert fue un aumento del Gran Lago Salado unos 49 pies (15 m) más alto que los niveles promedio modernos, que culminó hace 11.600 años. Pero no se ha identificado una línea de costa cartografiable del episodio de Gilbert. [30]
Las costas del lago Bonneville han sido deformadas por procesos isostáticos , como reconoció Gilbert y se estudió ampliamente desde la época de Gilbert. [1] [31] La corteza terrestre se hundió bajo el peso del agua mientras existió el lago, pero cuando el lago se evaporó y la carga de agua se redujo considerablemente, la corteza debajo de la cuenca del lago rebotó. Como resultado, la elevación de la costa de Bonneville es 243 pies (74 m) más alta en las montañas Lakeside, elevación 5335 pies (1626 m), al oeste del Gran Lago Salado cerca del centro de la carga de agua del lago Bonneville, que en Red Rock Pass, 5092 pies (1552 m), donde el lago era muy poco profundo. [29] Como ejemplo de deformación isostática de las costas, la elevación de la costa de Bonneville cerca de Salt Lake City es de 5203 pies (1586 m), pero en la isla Antelope en el Gran Lago Salado, la elevación de la misma costa es de 5246 pies. (1.599 metros). [2] [29]
Además de las abundantes características geológicas producidas por el lago Bonneville, como costas y sedimentos, las espinas y escamas de peces fosilizadas revelan información sobre las características físicas y químicas del paleolago. [32] El polen de las plantas que vivían en la cuenca de Bonneville es abundante en la marga de Bonneville. [28] Los fósiles de invertebrados en los depósitos del lago Bonneville incluyen moluscos y ostrácodos, [1] [33] y se encuentran huesos de mamíferos extintos en depósitos del Pleistoceno en la cuenca de Bonneville. [34] Las cenizas volcánicas en los sedimentos del lago Bonneville ayudan con las correlaciones y ayudan a descifrar la historia del lago. [35] Las costas del lago Bonneville y las de otros paleolagos de la Tierra son buenos análogos de las costas de otros planetas, como Marte. [36]
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