Alors que les niveaux de Grand Salt Lake continuent de s'affaisser, un autre phénomène étrange a fait surface, offrant aux scientifiques de l'Utah plus d'occasions de plomber les secrets du vaste lac salin.
Les monticules recouverts de phragmites ces dernières années sont apparus sur la playa de séchage au large de la rive sud-est du lac. Après plusieurs années à se gratter la tête, les géoscientifiques de l'Université de l'Utah, déployant un réseau de piézomètres et de sondages électromagnétiques aériens, découvrent maintenant ce qui se passe sous le lit du lac qui crée ces oasis à roseaux.
Bill Johnson, professeur au Département de géologie et de géophysique, soupçonne que les monticules circulaires se sont formés à des endroits où un système de plomberie souterrain offre des eaux souterraines fraîches sous pression dans le lac et ses zones humides environnantes.
« L'eau dans le lac a passé beaucoup de temps sous terre sur le chemin du lac. Mais là où cela s'est produit, nous ne savons pas », a déclaré Johnson lors d'une récente visite à l'un des monticules, un site de recherche connu sous le nom de Round Spot 9.
« Est-ce que cela s'est produit quelque part dans les hautes terres où l'eau a passé du temps dans le sol et a émergé dans le ruisseau avant d'aller au lac? Ou a-t-il été transmis directement au lac? »
Ce jour-là, Johnson et étudiant diplômé Ebenezer Adomako-Mensah vérifiaient les piézomètres qu'ils y avaient installés l'année dernière pour enregistrer les pressions d'eau souterraines à diverses profondeurs et emplacements autour de l'île.
Cartographie du sous-sol du lit du lac
En février 2025, Johnson a engagé une entreprise canadienne, une géophysique experte, pour mener des enquêtes électromagnétiques aéroportées sur la baie de Farmington à l'aide d'un appareil circulaire suspendu sous un hélicoptère. Le pilote a piloté un motif de grille au-dessus de la baie, collectant des données qui aideraient à localiser les dépôts d'eau douce se cachant sous le lit du lac.
L'équipement génère du courant dans la boucle, qui transmet une fréquence profondément dans le lit du lac en dessous. Un récepteur suspendu dans une balle au centre du cerceau enregistre les signaux électromagnétiques rebondissant.
« Cela vous donnera un spectre, en gros des champs magnétiques, et nous utiliserons ces données pour créer une image 3D de ce qui se trouve sous la terre », a déclaré Jeff Sanderson, un chef d'équipe avec une géophysique experte.
Alors que les faibles niveaux de lacs persistent, le lit du lac servira de plus en plus de source de poussière soufflé par le vent affectant les centres de population de l'Utah. Des recherches en cours par des scientifiques de l'atmosphère suggèrent que les croûtes de lit du lac perturbées qui maintiennent les sédiments en place peuvent être régénérées lorsqu'ils sont submergés.
L'un des objectifs des recherches de Johnson est de déterminer si les eaux souterraines peuvent être exploitées pour restaurer les croûtes de lit du lac cassé, réduisant ainsi la pollution par la poussière.
« Il semble que ce soit à partir d'une ressource en eau qui pourrait être utile à l'avenir, mais nous devons le comprendre et ne pas le dépasser au détriment des zones humides », a déclaré Johnson, qui a siégé à l'équipe de grève de Great Salt Lake, le partenariat de l'agence d'État universitaire explorant les moyens d'inverser la déclin du lac.
Armé de nouvelles données, Johnson a obtenu un financement pour enquêter pour caractériser cette ressource en eau souterraine. L'équipe de recherche, qui comprend d'autres membres du corps professoral de géologie, dont Kip Solomon, Mike Thorne et Michael Zhdanov, cherche à découvrir l'étendue et la profondeur de l'eau douce sous le lac.
Par exemple, le laboratoire de Salomon utilise l'analyse des isotopes pour déterminer l'âge des eaux souterraines et son élévation de recharge, ou où elle est originaire des montagnes. Thorne construit des profils de résistivité sur le terrain. Et Zhdanov et Michael Jorgensen traitent les données électromagnétiques recueillies dans les enquêtes géophysiques aéroportées pour construire une image 3D du sous-sol sous le lac.
« Nous espérons cartographier la frontière entre l'eau douce et l'eau salée et trouver l'emplacement des ressorts d'eau douce qui déchargent les eaux souterraines dans le lac », a déclaré Solomon, qui présente des conclusions préliminaires à la conférence Goldschmidt de la Société géochimique en 2025 en République tchèque.
Pour Johnson, le mystère des eaux souterraines a commencé il y a plusieurs années lorsqu'il se rendait au bras nord de Great Salt Lake par l'aion et a observé quelque chose d'étrange. L'eau et le gaz tournaient la surface en cercle environ deux fois la taille de l'avion, suggérant que les eaux souterraines se précipitaient sous pression dans le lac à cet endroit.
Johnson a laissé tomber une jauge de profondeur de 30 pieds dans le tourbillon, mais il n'a pas réussi à frapper le bas du lac peu profond.
« Je me demandais toujours ce que c'était, car il semblait que les eaux souterraines venaient au système à un rythme énorme », a-t-il déclaré. Plus tard, lui et d'autres ont remarqué des monticules apparaissant sur Google Earth Images de la Bay Playa de Farmington.
D'où vient les eaux souterraines?
Auparavant, on pensait que la décharge directe des eaux souterraines ne représentait que 3% du budget de l'eau du lac, mais récemment des données recueillies en utilisant des méthodes de bilan de masse chimique indiquent qu'elle peut atteindre 12% et de nouvelles informations émergent.
Pour commencer, l'équipe de Johnson a constaté que l'eau douce à la profondeur à plusieurs endroits à l'étranger.
« Nous ne nous attendions pas à cela. Nous nous attendions à ce que l'eau douce arrive dans le système à la périphérie, plus loin du lac », a-t-il dit, « et pourtant il est là, jusqu'à la chaussée de Farmington. »
L'équipe de Johnson a localisé l'eau douce presque partout où elle regardait dans des sédiments serrés à 30 pieds sous la surface. Les nouvelles données géophysiques indiquent que ces sédiments mesurent jusqu'à 10 000 pieds de profondeur.
« Nous ne savons pas si c'est une eau douce si profonde, mais ça va certainement être frais loin, et il pourrait être frais tout le long », a déclaré Johnson.
« La dernière chose que je veux faire, c'est de faire en sorte que cela soit une ressource en eau, mais c'est très clair, et c'est sous pression. Et dans mon esprit, cela pourrait aider à atténuer toute génération de poussière sur la playa exposée. »
L'objectif des maisons de recherche de Johnson sur l'un des 18 monticules au moins détectés sur la rive sud-est du lac, la plupart étouffés de fourrés de phragmites, le roseau invasif en suscitant l'eau encombrant le lac.
Un vaste système de plomberie souterrain
Sur le point rond 9 à Farmington Bay, l'équipe de Johnson a installé trois sets de quatre piézomètres à différentes distances par rapport à l'île de 250 pieds de diamètre. Les quatre instruments sont placés à des profondeurs variables, 7, 11, 30 et 60 pieds, connectées à la surface via des tuyaux en PVC blancs.
Accompagné d'étudiants diplômés comme Adomako-Mensah, Johnson a régulièrement visité le site cette année par vélo de montagne ou aéronautique pour récupérer des données qui racontent déjà une histoire intéressante.
L'eau proche de la surface est la plus pure mesurée au centre du monticule et devient progressivement plus salin à mesure que vous vous rapprochez du bord, tandis que les eaux profondes sont fraîches à tous les endroits. En d'autres termes, les eaux souterraines n'atteignent pas la surface à la périphérie de l'île, mais surtout au centre. Pourquoi?
« Ceux-ci montrent que l'eau douce dans le centre fait pression sur plus que vous allez plus profondément; plus il a la tête hydraulique. Il veut vraiment venir », a déclaré Johnson. « Et c'est vrai aussi dans le périmètre, mais c'est de l'eau douce en profondeur là-bas. Ça ne revient pas parce qu'il est plafonné. »
Johnson estime qu'il existe des centaines de ces oasis nourris aux eaux souterraines disséminées à travers la playa exposée de Great Salt Lake, suggérant la présence d'un vaste réservoir souterrain lié à la surface par un système de plomberie qui ne fait que retirer de près, grâce en partie au déclin du lac.
Avec l'aide de ses collègues, le géologue espère découvrir d'où vient l'eau, quand il est tombé en neige et, surtout, combien y a-t-il.
« La dernière chose que nous voulions faire, c'est que cela soit caractérisé comme une ressource en eau que nous devrions taper », a-t-il déclaré. « C'est beaucoup plus fragile que cela, et nous devons mieux le comprendre. »
