Brownie Lake - Brownie Lake - Wikipedia

Brownie Lake
Brownie aerial.jpg
Pohled na jih přes Brownie Lake, s Cedar Lake v pozadí v říjnu 2019
Brownie Lake sídlí v Minnesota
Brownie Lake
Brownie Lake
UmístěníMinneapolis, Minnesota, USA
Souřadnice44 ° 58'03 "N 93 ° 19'28 ″ Z / 44,96750 ° N 93,32444 ° W / 44.96750; -93.32444Souřadnice: 44 ° 58'03 "N 93 ° 19'28 ″ Z / 44,96750 ° N 93,32444 ° W / 44.96750; -93.32444
Řídící agenturaMinneapolis Park and Recreation Board
Plocha povrchu18 akrů (0,073 km2)
Průměrná hloubka20,3 stop (6,2 m)
Max. hloubka49,9 stop (15,2 m)

Brownie Lake je jezero v Hennepin County, Minnesota a na území města Minneapolis. Je to nejsevernější jezero v Minneapolisu Řetěz jezer (Jezero Brownie, Cedarské jezero, Jezero ostrovů, Bde Maka Ska, a Jezero Harriet ). Je v parku Brownie Lake a spravuje jej Minneapolis Park and Recreation Board (MPRB).

Hydrologie

Brownie Lake je a meromiktické jezero, což znamená, že v jezeře jsou dvě vrstvy vody s odlišnými fyzikálními a chemickými podmínkami, které se na jaře a na podzim nemísí, jak je tomu u většiny jezer na severu mírné pásmo.[1] Je to jedna ze dvou meromiktických vodních ploch v Minneapolisu, druhou je Spring Lake.[1] A chemoklin odděluje horní vrstvu jezera, která obsahuje rozpuštěný kyslík, od spodní vrstvy, která je anoxický.[1] Neexistují žádné přirozené přítoky do jezera Brownie, ale dostává odtok bouřkové kanalizace ze šesti míst kolem jezera.[2] Voda vytéká kanálem spojujícím Brownie s Cedarským jezerem, na které je hydrologicky napojeno Jezero ostrovů a Bde Maka Ska. Brownie Lake je součástí Povodí Minnehaha Creek.

Charakteristickým rysem jezera Brownie je vysoká koncentrace rozpuštěného železa (Fe), která se historicky pohybovala mezi 1–2 mmol / l ve spodní části jezera a dnes stále přesahuje 1 mmol / l.[3][4] Od roku 1950 do 90. let byl průmyslovým chladicím výstupem z tehdejšího Obezřetnost Kancelářská budova s ​​průměrnou celkovou koncentrací železa 7 μmol / l byla vypouštěna do jezera Brownie rychlostí 50 000 galonů za den.[4][1] Proto byly povrchové koncentrace rozpuštěného železa v 70. letech vyšší (~ 2 μmol / l) než dnes (<1 μmol / l).[3][4][1]

Celkové koncentrace fosfátů v jezeře Brownie mohou dosáhnout 46 μmol / l.[3] V roce 2014 měla skupina Brownie hladiny celkového fosforu považovány za eutrofické Minnesota Pollution Control Agency (MPCA). Protože je fosfát meromiktický s hojným množstvím rozpuštěného železa, může být odváděn z povrchových vod skrz adsorpce na minerály oxidu železa, které se tvoří na chemoklin, které pak klesají a rozpouštějí se a uvolňují fosfát. Některé z fosfátových vstupů jsou pravděpodobně antropogenní. V roce 1957 byla pro čerpání vody vytvořena čerpací stanice Bassett Creek do Brownie Lake za účelem udržení požadované hladiny vody v Chain of Lakes.[5] V roce 1966 voda z řeka Mississippi byl načerpán do Bassett Creek, který pak vstoupil do Brownie. Obavy ze zvýšeného obsahu fosfátů z řek přenášených do městských jezer v Minneapolisu vedly v 90. letech k demontáži programu.[5] Brownie přijímá vstupy dešťové vody z Minneapolisu a St. Louis Park.[2][1]

Zdvojnásobení sodík a chlorid ionty v povrchových a spodních vodách od 70. do 90. let 20. století byly způsobeny použitím posypové soli v odmrazování.[3][4] Sodík a chlorid jsou ekvimolární po celém jezeře, což znamená zdroj z halit (NaCl).[3] Minnesota začala používat sůl k odstraňování ledu na silnicích v roce 1950.[4] Minulé vstupy dešťové vody z blízkého okolí Mezistátní 394 byly pravděpodobně přímým zdrojem soli.[1] Silná sůl byla spojena s vylepšenou chemickou látkou stratifikace v Města dvojčete jezera, včetně Brownie Lake.[6] Zatímco spouštění jezera iniciovalo nástup meromixis (viz Historie), znečištění solí cestami stabilizuje jezero proti směšování.[3]

Geologie

Geologie Minneapolisu v blízkosti jezera Brownie se obvykle skládá z nižší Paleozoikum uhličitany a klastické horniny překryté nekonsolidovanými Pleistocén ledové sedimenty.[7][8][9] Holocén naplaveniny a mokřadní sedimenty se nacházejí také v sousedství jezera.[7]

Vrchoviny bezprostředně obklopující jezero Brownie se skládají ze směsi písků, štěrků a ledovcových nádrží uložených během Poslední ledové maximum podle Laurentide Ice Sheet mezi 16 500 a 13 900 kal. rok BP.[7] Tato ložiska zahrnují směs sedimentů pocházejících jak z ledovcového ledu ze severozápadního, tak ze severovýchodního ledovce, přičemž sedimenty ze severovýchodního zdroje obsahují větší množství hornin bohatých na železo z Lake Superior region.[7]

Jezero Brownie leží na okraji zasypaného údolí skalního podloží naplněného až 300 stop ledovcového odpadu.[8][10] Pohřbená údolí v oblasti Twin Cities pravděpodobně představují říční řez z předchozího meziglaciály, které byly během posledního glaciálního maxima naplněny sedimenty.[11] Tato zakopaná údolí mají malý povrchový výraz, ale jsou spojena se skupinami jezer a místně ovlivňovala směr moderních řek a potoků.[11]

Průvodce na kole po geologii řetězu jezer zahrnuje zastávku u jezera Brownie.[12]

Přírodní historie

Tmavá písečná pláž sedí před temným jezerem odrážejícím zamračenou oblohu nad ním. Na vzdáleném břehu stojí stromy a vzdálená kostelní věž.
Brownie Lake na úrovni pobřeží

Otevřené vodní rostliny v jezeře Brownie zahrnují žluté a bílé lekníny, coontail, pondweeds a menší okřehek. Přítomny jsou také vodní invazivní druhy říční křídlatky a kudrnaté listy.[1] Okolní oblast se skládá ze změněných lesů / lesů, prérie a suchých lesů / lesů.[1]

The Minnesota ministerstvo přírodních zdrojů uvádí řadu rybích taxonů v jezeře Brownie včetně černá býčí hlava, černé crappie, Bluegill, hybridní Sunfish, baskytara velká, štika severní, dýňové semínko, tygr muskellunge, Walleye, žlutá býčí hlava, žlutý okoun, bowfin (obecný), kapr obecný, bílý výhonek, fathead střevle, a zlatý zářič.[13]

Fytoplankton převládá nad zooplanktonem v jezeře Brownie. Při nedávném monitorování (2012) byly kryptomonády (Cryptophyta) nejhojnější v zimě.[1] Populace chryzofytů vyvrcholily v dubnu, zatímco Dinoflagellates (Pyrrhophyta) a zelené řasy (Chlorophyta) vyvrcholily v červnu. V létě pak dominovaly sinice (Cyanophyta), do října se zvýšil výskyt kryptomonád (Cryptophyta).[1]

Jezero Brownie je obýváno methanogenní archaea v anoxických spodních vodách a populace metanotropní bakterie na chemoklin, které konzumují metan rozptylující se z anoxické části jezera.[14]

Dějiny

Pozemek obklopující jezero Brownie koupil William McNair krátce poté, co byla země západně od řeky Mississippi otevřena pro bílé osídlení v roce 1857. McNair pojmenoval jezero „Brownie“, podle přezdívky své dcery Agnes McNair. Dříve se tomu říkalo „Hillside Harbor“.[1][5] Brownie Lake bylo tehdy získáno rozšířením Glenwood Park, nyní Theodore Wirth Park, v roce 1907.[4]

V roce 1867 vybudovala železniční společnost St. Paul & Pacific Railroad železniční trať přes jižní konec jezera Brownie.[4] V roce 1883 James J. Hill převzal St. Paul & Pacific Railroad a rozšířil trať do dvoukolejné hlavní trati, která spojovala pšeničná pole západně od Mississippi s mlýny na Minneapolis. Rozšíření nábřeží v roce 1883 vyplnilo jihozápadní rameno Brownie Lake,[4] a zmenšil povrch Brownie Lake o 34%.[1]

Plocha jezera byla dále snížena o 56% mezi lety 1913 a 1917 poté, co byly vybudovány kanály spojující Cedar Lake a Jezero ostrovů (1913) a Cedar Lake a Brownie Lake (1916).[1] Hydraulické spoje snížily hladinu jezera Brownie Lake o 2 až 3 metry, což zatáhlo jezero Brownie dolů do jeho strmého místního povodí, což výrazně zmenšilo jeho povrch,[4] a zvýšení úkrytu před větrem.

Je velmi pravděpodobné, že jezero Brownie se stalo meromiktickým v důsledku významného snížení schopnosti větru předávat energii povrchu jezera, a to jak v důsledku úkrytů, tak sníženého maxima vynést (maximální vzdálenost, kterou může vítr urazit přes vodu).[4] Když vítr již nemísil okysličenou povrchovou vodu se spodními vodami Brownova jezera, sedimentární železo se stalo rozpustným a bylo mobilizováno do anoxické spodní vody v koncentraci několikanásobně vyšší než povrchová voda, což zvyšuje relativní hustotu spodní vody a zahájení systému pozitivní zpětné vazby, ve kterém by se mohly akumulovat i další ionty, jako je sodík a chlorid, což dále minimalizuje pravděpodobnost, že větrná energie bude dostatečná pro smíchání povrchové vody se stále hustší spodní vodou.[4] Nástup meromixis pravděpodobně došlo do roku 1925.[15]

Fotografie béžové budovy ve stylu moderní architektury 60. let stojí před upraveným zeleným trávníkem, na kterém stojí několik nízkých stromů a keřů. Budova má dvě křídla, levá ze tří podlaží vysoká a pravá ze sedmi nebo osmi podlaží, s devítipodlažní věží spojující je. Obloha je modrá s mraky.
Kancelář Prudential západně od jezera Brownie, C. 1960

Země na západ od jezera Brownie, která byla součástí parku Theodora Wirtha, byla v roce 1952 prodána společnosti Obezřetnostní pojišťovna.[5] Bylo to prodáno Target Corporation v roce 1994.[16] Target Corporation v roce 2015 přemístili zaměstnance z tohoto webu a uvedli nemovitost na trh.[16]

Rekreační zařízení

Jezero Brownie je obklopeno přeplněnou pěšinou. Další zpevněná víceúčelová cesta, Stezka Cedar Lake, běží na sever-jih podél Cedar Lake Parkway, jen na východ a vyvýšený nad Brownie Lake. Tato cesta je součástí Grand Rounds National Scenic Byway.[17]

V parku Brownie Lake se vede asi 1,4 míle jednokolejná stezka pro horská kola podél západního svahu povodí jezera Brownie. Tato stezka se napojuje na smyčku Glenwood Loop a smyčku Southwest Wirth a všechny stezky udržují terénní cyklisté z Minnesoty. Jednalo se o první stezku „Black Diamond“ v Minneapolis, postavenou v roce 2016.[5]

Na jezeře Brownie nejsou povoleny motorové čluny. Stojan na kánoe / kajaky je umístěn poblíž rampy na prašném člunu na severozápadním konci jezera a prostory pro stojany si lze pronajmout od Minneapolis Park and Recreation Board.[18]

V zimě se lyžařská stezka Chain of Lakes táhne 1 km od tunelu k jezeru Cedar, přes jezero a nahoru na západní stranu pánve a navazuje na stezky Theodore Wirth Park. Stezky jsou udržovány prostřednictvím partnerství Minneapolis Park and Recreation Board a Loppet Foundation.[19] Trail passy jsou k dispozici od Loppet Foundation.

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m n Správní rada v oblasti životního prostředí v Minneapolis (únor 2017). „Zpráva o vodních zdrojích 2015“ (PDF). Minneapolis, MN: Minneapolis Park and Recreation Board. Archivovány od originál (PDF) 23. října 2019. Citováno 4. listopadu 2019.
  2. ^ A b City of Minneapolis GIS Water Quality Model, 2019. Barr Engineering.
  3. ^ A b C d E F Lambrecht, Nicholas; Wittkop, Čad; Katsev, Sergej; Fakhraee, Mojtaba; Swanner, Elizabeth D. (říjen 2018). „Geochemická charakteristika dvou železných meromiktických jezer na horním středozápadě, USA“. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 123 (10): 3403–3422. Bibcode:2018JGRG..123.3403L. doi:10.1029 / 2018JG004587. ISSN  2169-8961.
  4. ^ A b C d E F G h i j k Swain, E.B. (1984). Nedostatek modrozelených řas v meromiktickém Brownie Lake: omezení železa nebo toxicita těžkých kovů (PhD). University of Minnesota.
  5. ^ A b C d E „Theodore Wirth Regional Park History“ (PDF). Minneapolis Park and Recreation Board. Citováno 23. října 2019.
  6. ^ Novotný, Eric V .; Murphy, Dan; Stefan, Heinz G. (listopad 2008). "Zvýšení slanosti městských jezer solí na rozmrazování silnic". Věda o celkovém prostředí. 406 (1): 131–144. Bibcode:2008ScTEn.406..131N. doi:10.1016 / j.scitotenv.2008.07.037. ISSN  0048-9697. PMID  18762321.
  7. ^ A b C d Berthold, Angela J. (2018). Deska 3 - Povrchová geologie (PDF) (Mapa). Hrabství Atlas. Hennepin County: Minnesota Geological Survey. § C-45, část A. Citováno 11. prosince 2018.
  8. ^ A b Berthold, Angela J. (2018). Deska 4 – kvartérní stratigrafie (PDF) (Mapa). Hrabství Atlas. Hennepin County: Minnesota Geological Survey. § C-45, část A. Citováno 13. prosince 2019.
  9. ^ Reltzer, Andrew J. (2018). Plate 2 – Geologie podloží (PDF) (Mapa). Hrabství Atlas. Hennepin County: Minnesota Geological Survey. § C-45, část A. Citováno 13. prosince 2019.
  10. ^ Reltzer, Andrew J. (2018). Deska 6 – Topografie podloží a hloubka podloží (PDF) (Mapa). Hrabství Atlas. Hennepin County: Minnesota Geological Survey. § C-45, část A. Citováno 13. prosince 2019.
  11. ^ A b Wright, HE Jr. (1972). "Kvartérní historie Minnesoty". In Sims, P.K .; Morey, G.B. (eds.). Geology of Minnesota: A Centennial Volume. Saint Paul, MN: Minnesota Geological Survey. str. 515–547. OCLC  800396.
  12. ^ Myrbo, Amy; Murphy, Marylee; Stanley, Valerie (2011). "Minneapolis Chain of Lakes na kole: ledová historie, lidské úpravy a paleolimnologie městského přírodního prostředí". In Miller, James D .; Hudak, George J .; Wittkop, Čad; McLaughlin, Patrick I. (eds.). Archean to Anthropocene: Field Guides to the Geology of the Mid-Continent of North America. Polní průvodci GSA. 24. Boulder, CO: The Geological Society of America. str. 425–437. doi:10.1130/2011.0024(20). ISBN  978-0-8137-0024-3.
  13. ^ "Brownie Lake". LakeFinder. Minnesota ministerstvo přírodních zdrojů. Archivovány od originál 10. prosince 2019. Citováno 10. prosince 2019.
  14. ^ Lambrecht, Nicholas; Katsev, Sergej; Wittkop, Čad; Hall, Steven J .; Sheik, Cody S .; Picard, Aude; Fakhraee, Mojtaba; Swanner, Elizabeth D. (leden 2020). „Biogeochemické a fyzikální kontroly toků metanu ze dvou železitých meromiktických jezer“. Geobiologie. 18 (1): 54–69. doi:10,1111 / gbi.12365. ISSN  1472-4669. PMID  31592570.
  15. ^ Tracey, B .; Lee, N .; Card, V. (1996). "Indikátory sedimentů meromixis: srovnání laminací, rozsivek a chemie sedimentů v Brownie Lake, Minneapolis, USA". Journal of Paleolimnology. 15 (2): 129–132. Bibcode:1996JPall..15..129T. doi:10.1007 / BF00196776. ISSN  1573-0417.
  16. ^ A b Kumar, Kavita (13. srpna 2015). „Cíl prodat budovu západního kampusu, přesunout 1300 zaměstnanců do Brooklynského parku“. Hvězdná tribuna. Archivovány od originál 23. října 2019. Citováno 23. října 2019.
  17. ^ Grand Rounds National Scenic Byway (PDF) (Mapa). Minneapolis Park and Recreation Board. 2006. Archivovány od originál (PDF) 6. července 2017. Citováno 9. listopadu 2019.
  18. ^ "Brownie Lake Park". Minneapolis Park and Recreation Board. Archivovány od originál 6. října 2019. Citováno 10. listopadu 2019.
  19. ^ Theodore Wirth Park & ​​Chain of Lakes Ski Trail Map (PDF) (Mapa). Loppetova nadace. Archivovány od originál (PDF) 10. listopadu 2019. Citováno 10. listopadu 2019.