Озеро Брауни - Википедия - Brownie Lake

Brownie Lake
Brownie aerial.jpg
Вид на юг на озеро Брауни на фоне озера Сидар в октябре 2019 года.
Озеро Брауни находится в Миннесоте.
Brownie Lake
Brownie Lake
РасположениеМиннеаполис, Миннесота, США
Координаты44 ° 58′03 ″ с.ш. 93 ° 19′28 ″ з.д. / 44,96750 ° с.ш. 93,32444 ° з.д. / 44.96750; -93.32444Координаты: 44 ° 58′03 ″ с.ш. 93 ° 19′28 ″ з.д. / 44,96750 ° с.ш. 93,32444 ° з.д. / 44.96750; -93.32444
Управляющее агентствоСовет по парку и отдыху Миннеаполиса
Площадь поверхности18 акров (0,073 км2)
Средняя глубина20,3 футов (6,2 м)
Максимум. глубина49,9 футов (15,2 м)

Brownie Lake это озеро в Округ Хеннепин, Миннесота, а в черте города Миннеаполис. Это самое северное озеро Миннеаполиса. Цепь озер (Озеро Брауни, Cedar Lake, Озеро островов, Бде Мака Ска, и Озеро Харриет ). Он находится в парке Брауни-Лейк и управляется Совет по парку и отдыху Миннеаполиса (МПРБ).

Гидрология

Озеро Брауни - это меромиктическое озеро, что означает, что в озере есть два слоя воды с разными физическими и химическими условиями, которые не смешиваются весной и осенью, как это происходит в большинстве озер на севере. умеренная зона.[1] Это один из двух меромиктических водоемов Миннеаполиса, другой - Спринг-Лейк.[1] А хемоклин отделяет верхний слой озера, содержащий растворенный кислород, от нижнего слоя, который аноксический.[1] Озеро Брауни не имеет естественного притока, но оно принимает стоки ливневой канализации из шести мест вокруг озера.[2] Вода вытекает через канал, соединяющий Брауни с Кедровым озером, которое гидрологически связано с Озеро островов и Бде Мака Ска. Озеро Брауни является частью Район водораздела Миннехаха-Крик.

Отличительной особенностью озера Брауни является высокая концентрация растворенного железа (Fe), которая исторически составляла 1-2 ммоль / л в нижней части озера и до сих пор превышает 1 ммоль / л.[3][4] С 1950 до 1990-х годов промышленный выход для охлаждения из бывшего Пруденциальный Офисное здание со средней общей концентрацией железа 7 мкмоль / л сбрасывалось в озеро Брауни со скоростью 50 000 галлонов в день.[4][1] Следовательно, поверхностные концентрации растворенного железа были выше в 1970-х годах (~ 2 мкмоль / л), чем сегодня (<1 мкмоль / л).[3][4][1]

Общие концентрации фосфатов в озере Брауни могут достигать 46 мкмоль / л.[3] В 2014 году в Брауни уровень общего фосфора считался эвтрофным. Агентство по контролю за загрязнением штата Миннесота (MPCA). Поскольку фосфат меромиктичен с большим количеством растворенного железа, он может выводиться из поверхностных вод через адсорбция на минералы оксида железа, которые образуются в хемоклин, которые затем тонут и растворяются, выделяя фосфат. Некоторые из поступлений фосфатов, вероятно, являются антропогенными. Насосная станция была создана в 1957 г. для откачки воды из г. Bassett Creek в озеро Брауни, чтобы поддерживать желаемый уровень воды в Цепи озер.[5] В 1966 году вода из Река Миссисипи был закачан в Бассет-Крик, который затем вошел в Брауни. Обеспокоенность по поводу того, что повышенный уровень фосфата из рек попадает в озера Миннеаполиса, привела к отмене программы в 1990-х годах.[5] Брауни получает ливневую воду из Миннеаполиса и Сент-Луис Парк.[2][1]

Удвоение натрий и хлористый ионы в поверхностных и придонных водах с 1970-х по 2010-е годы были вызваны использованием дорожной соли для борьбы с обледенением.[3][4] Натрий и хлорид эквимолярный по всему озеру, что означает источник из галит (NaCl).[3] Миннесота начала использовать соль для удаления льда с дорог в 1950 году.[4] Прошлые попадания ливневых вод из поблизости Межгосударственный 394 вероятно, были прямым источником соли.[1] Дорожная соль была связана с улучшенными химическими веществами. стратификация в Города-побратимы озера, включая озеро Брауни.[6] В то время как понижение уровня озера инициировало начало меромиксиса (см. Историю), загрязнение дорожной соли стабилизирует озеро от перемешивания.[3]

Геология

Геология Миннеаполиса в районе озера Брауни обычно состоит из более низких Палеозой карбонаты и обломочные породы перекрыты рыхлыми Плейстоцен ледниковые отложения.[7][8][9] Голоцен аллювий и осадки водно-болотных угодий также встречаются рядом с озером.[7]

Возвышенности, непосредственно окружающие озеро Брауни, состоят из смеси песков, гравия и ледниковых отложений, отложившихся во время Последний ледниковый максимум посредством Ледяной щит Лаурентиды между 16 500 и 13 900 кал. в год.[7] Эти отложения включают смесь отложений, происходящих из ледникового льда как северо-западного, так и северо-восточного происхождения, с отложениями северо-восточного происхождения, содержащими большее количество богатых железом пород из Район озера Верхнее.[7]

Озеро Брауни расположено на краю погребенной в скалах долины, заполненной ледниковым мусором на 300 футов.[8][10] Погребенные долины в районе городов-побратимов, вероятно, представляют собой разрез реки от предыдущих межледниковье, которые были заполнены отложениями во время последнего ледникового максимума.[11] Эти погребенные долины имеют слабое выражение поверхности, но связаны с группами озер и локально повлияли на течение современных рек и ручьев.[11]

Велосипедный гид по геологии цепи озер включает остановку у озера Брауни.[12]

Естественная история

Пляж с темным песком находится перед темным озером, отражающим облачное небо над ним. На дальнем берегу возвышаются деревья и дальний церковный шпиль.
Озеро Брауни на уровне берега

К растениям открытой воды в озере Брауни относятся желтые и белые водяные лилии, ентинный хвост, водоросли и меньшая ряска. Также присутствуют водные инвазивные виды евразийская водяная фольга и водоросль курчавый.[1] Окрестности состоят из измененных лесов / лесов, прерий и сухих мезических лесов / лесов.[1]

В Министерство природных ресурсов Миннесоты сообщает о ряде таксонов рыб в озере Брауни, включая черный бык, черный краппи, Bluegill, гибрид солнечная рыба, большеротый окунь, северная щука, тыквенное семечко, мускус тигра, судак, желтый бык, желтый окунь, Bowfin (морская собака), карп, белый присоска, толстоголовый пескарь, и золотой сияющий.[13]

Фитопланктон преобладает над зоопланктоном в озере Брауни. По данным недавнего мониторинга (2012 г.), наибольшее количество криптомонад (Cryptophyta) было зимой.[1] Пик популяций хризофитов пришелся на апрель, а у динофлагеллят (Pyrrhophyta) и зеленых водорослей (Chlorophyta) пик пришелся на июнь. Летом тогда преобладали цианобактерии (Cyanophyta), а к октябрю численность криптомонад (Cryptophyta) увеличилась.[1]

Озеро Брауни населяют метаногенный археи в бескислородных придонных водах, а популяция метанотрофный бактерии на хемоклин, которые потребляют метан распространяясь из бескислородной части озера.[14]

История

Земля, окружающая озеро Брауни, была куплена Уильямом Макнейром вскоре после того, как земля к западу от реки Миссисипи была открыта для поселения белых в 1857 году. Макнейр назвал озеро «Домовой» в честь своей дочери Агнес Макнейр. Ранее он назывался «Гавань на склоне холма».[1][5] Озеро Брауни было приобретено за счет расширения Гленвудского парка, ныне Парк Теодора Вирта, в 1907 г.[4]

В 1867 году компания St. Paul & Pacific Railroad Company построила железнодорожный путь через южный конец озера Брауни.[4] В 1883 году Джеймс Дж. Хилл стал владельцем компании St. Paul & Pacific Railroad и расширил ее до двухколейной магистрали, которая соединила пшеничные поля к западу от Миссисипи с мукомольными заводами Миннеаполиса. Расширение железнодорожной насыпи в 1883 году заполнило юго-западный рукав озера Брауни,[4] и уменьшила площадь поверхности озера Брауни на 34%.[1]

В период с 1913 по 1917 год площадь озера еще больше уменьшилась на 56% после того, как были построены каналы, соединяющие Кедровое озеро и Озеро островов (1913) и Сидар-Лейк и Брауни-Лейк (1916).[1] Гидравлические соединения снизили уровень озера Брауни на 2–3 метра, что втянуло озеро Брауни в его местный водосбор с крутыми склонами, что значительно уменьшило его площадь поверхности.[4] и увеличивая укрытие от ветра.

Наиболее вероятно, что озеро Брауни стало меромиктическим в результате значительного снижения способности ветра передавать энергию поверхности озера, как из-за укрытия, так и из-за снижения максимальной принести (максимальное расстояние, на которое ветер может пройти через воду).[4] Когда ветер больше не смешивал насыщенную кислородом поверхностную воду с придонными водами озера Браун, осадочное железо стало растворимо и поступило в бескислородную придонную воду в концентрации, в несколько сотен раз превышающей концентрацию поверхностной воды, что увеличило относительную плотность придонной воды и начало системы положительной обратной связи, в которой могут накапливаться и другие ионы, такие как натрий и хлорид, что дополнительно минимизирует вероятность того, что энергии ветра будет достаточно для смешивания поверхностной воды со все более плотной придонной водой.[4] Наступление меромиксис вероятно, произошло к 1925 году.[15]

Фотография бежевого здания в стиле современной архитектуры 1960-х годов стоит перед ухоженной зеленой лужайкой, на которой стоит несколько невысоких деревьев и кустарников. Здание имеет два крыла, левое из которых - трехэтажное, а правое - семи-восьмиэтажное, с соединяющей их девятиэтажной башней. Небо голубое с небольшими облаками.
Офис Prudential к западу от Брауни Лейк, c. 1960-е

Земля к западу от озера Брауни, которая раньше была частью парка Теодора Вирта, была продана в 1952 г. Пруденциальная страховая компания.[5] Он был продан Target Corporation в 1994 г.[16] Target Corporation в 2015 году перевезли сотрудников с этого объекта и выставили недвижимость на продажу.[16]

Рекреационные объекты

Озеро Брауни окружено грязной пешеходной дорожкой. Дополнительная мощеная многофункциональная дорожка, Тропа кедрового озера, проходит с севера на юг вдоль Сидар-Лейк-Паркуэй, чуть на восток и возвышается над Брауни-Лейк. Этот путь является частью Национальная живописная улица Гранд-Раунс.[17]

В парке Brownie Lake Park однопутная трасса для катания на горных велосипедах протяженностью 1,4 мили петляет вдоль западного склона бассейна озера Брауни. Эта тропа соединяется с петлей Гленвуда и петлей Юго-Западного Вирта, и все трассы обслуживаются велосипедистами по бездорожью Миннесоты. Это первая трасса «Черный бриллиант» в Миннеаполисе, построенная в 2016 году.[5]

Моторные лодки не допускаются на озеро Брауни. Стойка для каноэ / байдарки размещена рядом с рампой грунтовой лодки на северо-западном конце озера, а места для стеллажа можно арендовать в Миннеаполисском Парке и Доске отдыха.[18]

Зимой лыжная трасса «Цепь озер» тянется на 1 км от туннеля до Кедрового озера, через озеро и вверх по западной стороне бассейна, соединяясь с тропами парка Теодора Вирта. Трассы поддерживаются через партнерство Миннеаполисского Парка и Рекреационного Совета и Loppet Foundation.[19] Пропуска можно приобрести в Loppet Foundation.

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час я j k л м п Совет по охране окружающей среды Миннеаполисского парка и отдыха (февраль 2017 г.). «Отчет о водных ресурсах 2015» (PDF). Миннеаполис, Миннесота: Миннеаполисский парк и совет по отдыху. Архивировано из оригинал (PDF) 23 октября 2019 г.. Получено 4 ноября, 2019.
  2. ^ а б Модель качества воды ГИС города Миннеаполиса, 2019. Barr Engineering.
  3. ^ а б c d е ж Ламбрехт, Николас; Витткоп, Чад; Кацев, Сергей; Фахраи, Моджтаба; Суоннер, Элизабет Д. (октябрь 2018 г.). «Геохимическая характеристика двух железистых меромиктовых озер в Верхнем Среднем Западе, США». Журнал геофизических исследований: биогеонауки. 123 (10): 3403–3422. Bibcode:2018JGRG..123.3403L. Дои:10.1029 / 2018JG004587. ISSN  2169-8961.
  4. ^ а б c d е ж г час я j k Суэйн, Э. (1984). Нехватка сине-зеленых водорослей в меромиктическом Брауни-Лейк: ограничение содержания железа или токсичность тяжелых металлов (Кандидат наук). Университет Миннесоты.
  5. ^ а б c d е "История регионального парка Теодора Вирта" (PDF). Совет по парку и отдыху Миннеаполиса. Получено 23 октября, 2019.
  6. ^ Новотный, Эрик В .; Мерфи, Дэн; Стефан, Хайнц Г. (ноябрь 2008 г.). «Повышение солености городских озер за счет дорожной противообледенительной соли». Наука об окружающей среде в целом. 406 (1): 131–144. Bibcode:2008ScTEn.406..131N. Дои:10.1016 / j.scitotenv.2008.07.037. ISSN  0048-9697. PMID  18762321.
  7. ^ а б c d Бертольд, Анджела Дж. (2018). Пластина 3 - Поверхностная геология (PDF) (Карта). Атлас графства. Округ Хеннепин: Геологическая служба Миннесоты. § C-45, часть A. Получено 11 декабря, 2018.
  8. ^ а б Бертольд, Анджела Дж. (2018). Плита 4 – Четвертичная стратиграфия. (PDF) (Карта). Атлас графства. Округ Хеннепин: Геологическая служба Миннесоты. § C-45, часть A. Получено 13 декабря, 2019.
  9. ^ Рельцер, Эндрю Дж. (2018). Пластина 2 - Геология коренных пород (PDF) (Карта). Атлас графства. Округ Хеннепин: Геологическая служба Миннесоты. § C-45, часть A. Получено 13 декабря, 2019.
  10. ^ Рельцер, Эндрю Дж. (2018). Пластина 6 - Топография коренных пород и глубина до коренных пород (PDF) (Карта). Атлас графства. Округ Хеннепин: Геологическая служба Миннесоты. § C-45, часть A. Получено 13 декабря, 2019.
  11. ^ а б Райт, Х. Младший (1972). «Четвертичная история Миннесоты». В Sims, P.K .; Мори, Г. (ред.). Геология Миннесоты: столетний том. Сент-Пол, Миннесота: Геологическая служба Миннесоты. С. 515–547. OCLC  800396.
  12. ^ Мирбо, Эми; Мерфи, Мэрили; Стэнли, Валери (2011). «Цепь озер Миннеаполиса на велосипеде: ледниковая история, модификации человека и палеолимнология городской природной среды». В Miller, James D .; Худак, Джордж Дж .; Витткоп, Чад; Маклафлин, Патрик И. (ред.). От архея до антропоцена: полевые путеводители по геологии среднего континента Северной Америки. GSA Field Guides. 24. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. С. 425–437. Дои:10.1130/2011.0024(20). ISBN  978-0-8137-0024-3.
  13. ^ «Брауни Лейк». LakeFinder. Министерство природных ресурсов Миннесоты. Архивировано из оригинал 10 декабря 2019 г.. Получено 10 декабря, 2019.
  14. ^ Ламбрехт, Николас; Кацев, Сергей; Витткоп, Чад; Холл, Стивен Дж .; Sheik, Cody S .; Пикард, Од; Фахраи, Моджтаба; Суоннер, Элизабет Д. (январь 2020 г.). «Биогеохимический и физический контроль потоков метана из двух железистых меромиктических озер». Геобиология. 18 (1): 54–69. Дои:10.1111 / gbi.12365. ISSN  1472-4669. PMID  31592570.
  15. ^ Трейси, Б .; Lee, N .; Карточка, В. (1996). «Осадочные индикаторы меромиксиса: сравнение слоистых пластов, диатомовых водорослей и химического состава отложений в Брауни Лейк, Миннеаполис, США». Журнал палеолимнологии. 15 (2): 129–132. Bibcode:1996JPall..15..129T. Дои:10.1007 / BF00196776. ISSN  1573-0417.
  16. ^ а б Кумар, Кавита (13 августа 2015 г.). «Задача продать здание западного кампуса, перевести 1300 сотрудников в Бруклин-Парк». Star Tribune. Архивировано из оригинал 23 октября 2019 г.. Получено 23 октября, 2019.
  17. ^ Национальная живописная улица Гранд-Раунс (PDF) (Карта). Совет по парку и отдыху Миннеаполиса. 2006. Архивировано с оригинал (PDF) 6 июля 2017 г.. Получено 9 ноября, 2019.
  18. ^ "Брауни Лейк Парк". Совет по парку и отдыху Миннеаполиса. Архивировано из оригинал 6 октября 2019 г.. Получено 10 ноября, 2019.
  19. ^ Парк Теодора Вирта и карта лыжной трассы Цепи озер (PDF) (Карта). Фонд Лоппет. Архивировано из оригинал (PDF) 10 ноября 2019 г.. Получено 10 ноября, 2019.