Un lago de margas es un tipo de lago alcalino cuyos sedimentos de fondo incluyen grandes depósitos de margas , una mezcla de arcilla y minerales carbonatados . El término se aplica particularmente a lagos que han sido dragados o extraídos de marga, a menudo para fabricar cemento Portland .
Los lagos de marga se encuentran alrededor de los Grandes Lagos de América del Norte, en Gran Bretaña y en otras áreas que alguna vez estuvieron glaciares . Sostienen comunidades ecológicas distintivas que son vulnerables a los daños causados por la sedimentación , la contaminación por nutrientes , el drenaje y las especies invasoras .
Los lagos de marga se encuentran típicamente en áreas que fueron recientemente glaciadas y, a menudo, llenan las depresiones dejadas por los glaciares que se derriten. [1] Su característica más distintiva es que depositan sedimentos ricos en carbonato cálcico . Más precisamente, un lago de margas es un lago en el que el carbonato de calcio constituye al menos el 50% del peso seco de la fracción inorgánica de los sedimentos superficiales. [2] En algunos lagos, los sedimentos son carbonato de calcio casi puro. [3]
El carbonato de calcio precipita del agua del lago que es alcalina, típicamente con un pH de 8,0 o mayor, [4] y tiene una alta concentración de iones divalentes y un bajo contenido de compuestos orgánicos disueltos. [5] La concentración de carbonato de calcio en el agua del lago suele superar los 100 mg por litro. [6] Los lagos de margas jóvenes a veces son visualmente impresionantes, con cristales muy finos suspendidos de carbonato de calcio que dan al agua un color azul claro opaco. [7]
En Gran Bretaña, los lagos de margas son de origen glaciar y son poco profundos (menos de 4 metros o 13 pies de profundidad). Están asociados con lecho rocoso carbonatado o lecho rocoso de la Antigua Arenisca Roja . Su concentración de carbonato de calcio es de 140 mg/L, típica de las aguas subterráneas de piedra caliza templada. [2]
La precipitación de carbonato de calcio de los lagos de margas es una consecuencia de la eliminación de dióxido de carbono mediante la fotosíntesis (particularmente por Chara , cantera, que se incrusta con calcita baja en magnesio durante el verano [3] ) o la desgasificación de aguas subterráneas saturadas, [8] o como resultado del efecto del ion común . [2]
El lago Higgins, en el centro de Michigan, EE. UU., es el único lugar conocido de oolitas de agua dulce . Estos se encuentran en una franja estrecha entre una playa rica en sedimentos clásticos y aguas más profundas debajo de la base de las olas. [9]
Los lagos de margas de la región superior de los Grandes Lagos tienen una productividad biológica muy baja . [5] Por lo general, son muy escasos en macrófitos (plantas macroscópicas y algas), y su productividad está dominada por una especie de macrófito, Scirpus subterminalis (espadaña de agua), que es responsable de un promedio del 79% de la biomasa total. Chara (stonewort) representa el 12% de la biomasa, pero se limita a las partes protegidas más poco profundas del lago. Potamogeton proporciona la mayor parte de la biomasa restante. [10]
Los lagos de margas suelen contener montes lacustres. Se cree que estos comienzan con parches delgados en el hielo original, que fueron colonizados por Najas , Potamogeton y Chara . Estos mejoraron localmente la tasa de deposición de sedimentos para construir los montes del lago cerca de la superficie del lago. [5] Los lagos suelen estar rodeados de rocas de playa compuestas de pisolitos cementados (concreciones de calcita) y conchas de gasterópodos. [8] Las laderas poco profundas de las playas están habitadas por Chara. [3]
Los lagos de margas británicos están dominados por Chara , que es la fuente de la marga. A diferencia de los lagos de margas de la región de los Grandes Lagos, tienen una rica comunidad de macrófitos emergentes y sumergidos. También albergan muchos gasterópodos y crustáceos . [2]
El hierro es un nutriente limitante en los lagos de margas, ya que es prácticamente insoluble en agua alcalina y oxigenada. Para estar disponible, debe estar quelado por materia orgánica. Pero como la productividad primaria es baja, la materia orgánica es escasa; esto significa que hay poca quelación del hierro, lo que mantiene baja la productividad primaria en un círculo vicioso. [4] El fosfato , otro nutriente esencial, se precipita junto con los carbonatos, reduciendo aún más el suministro de nutrientes. [11]
Algunos lagos mare son lagos meromícticos en los que el agua del fondo nunca se mezcla con el agua de la superficie. Green Lake, en Fayetteville, Nueva York , es un lago de marga meromíctica que contiene una bioherma trombolítica de cianobacterias . [12]
Los lagos de marga son ecológicamente importantes, [13] pero son vulnerables a daños por sedimentación , contaminación de nutrientes , drenaje y especies invasoras . Hasta cierto punto, el alto contenido de calcio del agua del lago de marga lo protege del fosfato, pero la comunidad ecológica nativa es sensible incluso a pequeños cambios en la química y la introducción de contaminación por nutrientes hace que el lago sea más hospitalario para las especies invasoras. [14] Finalmente, se alcanza un umbral en el que el lago pierde rápidamente sus características de marga y las plantas con flores reemplazan a Chara . [15] En Gran Bretaña, es probable que sólo los lagos de margas de las zonas más remotas del norte de Escocia sigan siendo prístinos en el futuro próximo. Muchos son transitorios o eutróficos , y al menos la mitad de los de Gran Bretaña se han visto afectados por la contaminación por nutrientes. [2]
Los estanques de margas depositan constantemente sedimentos que pueden fecharse mediante carbono-14 . También contienen indicadores del clima local. Por ejemplo, los sedimentos de Pretty Lake en Indiana , EE.UU., contienen productos de degradación de la clorofila a partir de los cuales se puede estimar su historial de productividad biológica. Este registro muestra un pico de productividad durante la Era Boreal (hace entre 9 y 7,6 mil años) y otro pico hace unos 6000 años. [5]
Wallywash Great Pond en Jamaica es un inusual lago de margas tropicales cuyos sedimentos también registran las fluctuaciones climáticas. Los núcleos de los sedimentos del fondo muestran deposición de margas durante los períodos húmedos y las zonas altas del mar; sedimentos ricos en materia orgánica durante intervalos de condiciones pantanosas; y barro marrón calcáreo que sugiere períodos en los que el estanque era un lago efímero . Estos núcleos registran el clima desde el último interglaciar , hace unos 120.000 años, hasta casi el presente. [dieciséis]
Los sedimentos ricos en carbonatos depositados por los lagos de margas son una mezcla de arcilla y minerales carbonatados descritos como margas . Los lagos de marga se han dragado o extraído con frecuencia en busca de marga, que a menudo se utiliza para fabricar cemento Portland . [17]