Verschwindende und überflutete Prärie-Seen

Hinweis: Diese Seiten funktionieren am besten mit Firefox- oder Safari-Browsern

Die nördlichen Great Plains

Die geomorphologische Provinz der nördlichen Great Plains (NGP) im Westen Kanadas ist eine riesige Region Nordamerikas mit einer Fläche von über 350.000 km2. Sie erstreckt sich vom Präkambrischen Schild in der Nähe von Winnipeg, Manitoba, über 1600 km nach Westen bis zu den Ausläufern der Rocky Mountains und ist das landwirtschaftliche Kernland Kanadas, in dem auch der größte Teil der Bevölkerung Westkanadas lebt. Der NGP zeichnet sich durch eine flache bis leicht hügelige Topografie aus und hat ein kaltes, halbtrockenes Klima. Die kontinentale Vergletscherung des Pleistozäns hat zu einer dicken Abfolge von unverfestigten glazialen, gletscherfluvialen und gletscherlakustrischen Sedimenten geführt, die das im Allgemeinen flach liegende Sedimentgestein aus der Kreidezeit und dem Tertiär bedecken.

Aus der Sicht der Geochemie der Salzseen sind die beiden wichtigsten physikalischen Merkmale der Region das hohe Verhältnis von Verdunstung zu Niederschlag und das Vorhandensein großer Gebiete mit endorheischem Abfluss. Obwohl die durchschnittliche Jahrestemperatur von ~3°C relativ niedrige Verdunstungsraten erwarten lässt, führen die starken Winde, die niedrige Luftfeuchtigkeit und die warmen Sommertemperaturen zu Verdunstungs-/Niederschlagswerten von im Allgemeinen zwischen 3 und 10. Das durchschnittliche jährliche Feuchtigkeitsdefizit in der Region beträgt etwa 350 mm.

Diese klimatischen Gegebenheiten in Verbindung mit der schlecht integrierten Entwässerung, bei der fast 45 % des südlichen Saskatchewan und des östlichen Alberta topographisch geschlossen sind, führen zu einer großen Anzahl von Salzseen mit unterschiedlicher Morphologie und geochemischen Eigenschaften. Im Gegensatz zu vielen anderen Gebieten der Welt, in denen es eine Fülle von Salzseen gibt (z.B., siehe Zusammenfassungen in Jones und Bowser, 1978; Jones und Deocampo, 2003), ist die Region der nördlichen Great Plains tektonisch sehr stabil, weist kein auffälliges topographisches Relief auf und weist auch keine dramatische lithologische Vielfalt auf, weder bei den glazialen Ablagerungen noch beim Grundgestein auf lokaler oder regionaler Ebene.

Geochemie der Salzseen

Die salzhaltige Beschaffenheit des Oberflächenwassers und der damit verbundenen Seeablagerungen in den nördlichen Great Plains war den einheimischen Ureinwohnern zur Zeit der europäischen Expansion und Besiedlung der Region in der Mitte des 19. Jahrhunderts gut bekannt. Obwohl die ersten chemischen Analysen von Salzseewasser aus dieser Region in den 1890er Jahren veröffentlicht wurden, erkannte man erst fast ein halbes Jahrhundert später das volle Ausmaß und den Grad der Vielfalt der Salzseen. Über dreißig Jahre lang nach den 1890er Jahren stammten die einzigen wissenschaftlichen Bemühungen und Daten über diese Seen von Wirtschaftsgeologen, die sich für die ausbeutbaren Reserven von zunächst Nitratsalzen und später Natrium- und Magnesiumsalzen in den Seen interessierten. Die Ergebnisse einer von der kanadischen Regierung in den frühen 1920er Jahren durchgeführten regionalen Untersuchung dieser wirtschaftlichen Vorkommen (Cole, 1926) gelten immer noch als eine der besten und umfangreichsten Zusammenfassungen der Hydrogeochemie der Salzseen.

Obwohl noch nicht so weit fortgeschritten wie in einigen anderen Teilen Nordamerikas, hat sich unser Wissen über die Chemie der Oberflächengewässer in den kanadischen Great Plains gegenüber diesen frühen geologisch-geochemischen Erkundungsbemühungen etwas weiterentwickelt. In einer der ersten systematischen limnologischen Untersuchungen in der Region berichteten Rawson und Moore (1944) über die Wasserchemie von 53 Seen im südlichen Saskatchewan. Rutherford (1970) stellte die Daten zur Wasserzusammensetzung für mehrere hundert Seen in Saskatchewan zusammen (darunter sowohl Süß- als auch Salzseen). Hammer (1978) berichtete über die Wasserchemie von 60 hauptsächlich mehrjährigen Salzseen in Süd-Saskatchewan. Die Ergebnisse eines Großteils dieser frühen regionalen Arbeiten wurden von Northcote und Larkin (1963), Hammer (1986) und Last (1989a) zusammengefasst.
Weitere wichtige Beiträge, die kleinere geografische Gebiete der Great Plains abdecken, sind unter anderem: Govett (1958), Bierhuizen und Prepas (1985), Derry et al. (2003) und Evans und Prepas (1996) in Zentral- und Ost-Alberta; Hartland-Rowe (1966) in Südost-Alberta; Rozkowski (1967) und Roskowska und Roskowski (1969) im Moose Mountain-Gebiet von Süd-Saskatchewan; Lieffers und Shay (1983) und Driver und Peden (1977) in Zentral-Saskatchewan; und Driver (1965) und Barica (1975; 1977) in West-Manitoba. In jüngerer Zeit haben Pham et al. (2008; 2009), Kelly und Holmden (2001) sowie Lemmen und Vance (1999) Daten zur Wasserchemie von etwa 65 Salzseen in West- und Zentral-Saskatchewan veröffentlicht.

Wir verfügen jetzt über Daten zur Solechemie von etwa 800 Salzseen in den nördlichen Great Plains von Kanada. Bei den meisten dieser Daten handelt es sich um Analysen einzelner Proben, bei einigen um Durchschnittswerte zahlreicher Proben, die über einen Zeitraum von Monaten, Jahren oder Jahrzehnten gesammelt wurden. Im Allgemeinen weisen die größeren Seen (z. B. Manitoba, Quill, Manito usw.) die längsten Zeitreihen auf, die in einigen Fällen bis ins frühe zwanzigste Jahrhundert zurückreichen. Kein See in den kanadischen Prärien verfügt jedoch über kontinuierliche Überwachungsdaten von mehr als vier Jahrzehnten Dauer. Von den Seen, für die Daten vorliegen, befinden sich 10 % in Manitoba, 72 % in Saskatchewan und 18 % in Alberta.

Auch wenn die meisten Seen in den Great Plains im Westen Kanadas insgesamt einen ähnlichen Ursprung haben, weisen die Gewässer doch eine beträchtliche Vielfalt in Bezug auf Ionenzusammensetzung und -konzentration auf. Die frühen Forscher (hauptsächlich Wirtschaftsgeologen, die sich auf die am stärksten konzentrierten Salzsolen konzentrierten) betonten eine starke Dominanz von Na und SO4 in den Seen (z. B. Cole, 1926; Tomkins, 1954a, b). Rutherford (1970) und Hammer (1978) betonten in ähnlicher Weise die Bedeutung von Natrium-, Magnesium- und Sulfatkomponenten in den mehrjährigen Seen von Saskatchewan, erkannten aber auch ein breites Spektrum von Wassertypen auf der Grundlage von Ionenverhältnissen. Rutherford (1970) konnte die räumliche Variation der Wassertypen mit den klimatischen Gradienten innerhalb der Provinz und der Zusammensetzung des oberflächennahen Grundwassers in Verbindung bringen.

Heute wissen wir, dass es nicht nur ein komplettes Spektrum an Salzgehalten gibt, das von relativ verdünntem Wasser (0,1 ppt TDS) bis zu Solen reicht, die mehr als eine Größenordnung über dem Meerwasser liegen, sondern dass auch praktisch jeder Wasserchemietyp in den Seen der Region vertreten ist. Obwohl es natürlich irreführend ist, durch die Angabe von Mittelwerten und Durchschnittswerten zu verallgemeinern, hat das „durchschnittliche“ Seewasser etwa 30 ppt TDS und enthält (in meq%): Na≈Mg>Ca>K und SO4>HCO3>Cl>CO3.

Es ist kaum verwunderlich, dass das Seewasser der nördlichen Great Plains eine so beträchtliche Bandbreite in der Ionenzusammensetzung und -konzentration aufweist, wenn man die enorme geografische Ausdehnung und die unterschiedlichen hydrologischen, geomorphischen und klimatischen Bedingungen bedenkt. Bei einer so großen Bandbreite an Salzgehalten ist es nur logisch, dass auch die Konzentrationen der einzelnen ionischen Komponenten stark variieren. Die Häufigkeitsverteilungen der Mg-, Na-, Cl- und SO4-Konzentrationen im Seewasser neigen dazu, multimodal zu sein, im Gegensatz zu den Ca- und HCO3-Ionen, die ein viel engeres Verteilungsmuster aufweisen. In den Great Plains dominieren eindeutig sulfat- und karbonatreiche Seen, die über 95 % aller Seen ausmachen. Dieser Mangel an Cl-reichen Seen macht die Region ungewöhnlich im Vergleich zu vielen anderen Gebieten der Welt (z. B. Australien, westliche USA; Eugster und Hardie, 1978; Williams, 1981). Die Kationenverhältnisse sind sehr viel vielfältiger, wobei die Häufigkeit aller drei Haupttypen ungefähr gleiche Anteile aufweist.

Wie zu erwarten, steigt die Konzentration der meisten gelösten Stoffe im Seewasser mit zunehmendem Gesamtsalzgehalt. Sulfat-, Chlorid- und Natriumionen weisen die statistisch signifikantesten Korrelationen mit dem TDS auf, während die Kalzium- und Karbonatkonzentrationen weniger direkt mit dem Salzgehalt zusammenhängen.
Die Anteile einiger gelöster Stoffe zeigen ebenfalls eine systematische Veränderung mit dem Salzgehalt. Der relative Ionenanteil von Sulfat steigt von weniger als 30 % Äquivalenten in verdünnten Seen auf im Allgemeinen mehr als 70 % in Seen mit mehr als 10 ppt TDS. Die Anteile von Kalzium und Bikarbonat + Karbonat zeigen eine umgekehrte Beziehung zum Salzgehalt und nehmen von über 70 % Äquivalenten in den verdünnten Gewässern auf fast 5 % in Seen mit mehr als 25 ppt TDS ab.

Die relativ gleichmäßige Verteilung der Seen in den nördlichen Great Plains, für die Daten zur Wasserchemie vorliegen, ermöglicht es uns, den Ionengehalt auf räumlicher Basis zu untersuchen. Last und Schweyen (1983) und Last (1988; 1989a) erörtern diese regionalen Trends und präsentieren Isohalin-Karten für die salzhaltigen Seen von Saskatchewan, Alberta, North Dakota und Montana. Seen mit den höchsten Na-, Mg- und SO4-Konzentrationen kommen im Allgemeinen im östlichen Zentral-Alberta sowie im westlichen Zentral- und südlichen Saskatchewan vor, während Seen mit hoher Alkalinität und hohem Cl-Gehalt in Zentral-Alberta und West-Saskatchewan zu finden sind. Seen mit relativ geringen Anteilen an Ca und Mg kommen in den nördlichen und zentralen Teilen der Plains vor.

Ein statistischer Analyseansatz: Insight Into Water Composition Controlling Factors

Die Hauptionenzusammensetzung und -konzentration dieser Seen ist das Ergebnis von: (i) einer komplexen Wechselwirkung zwischen nicht verfestigten Gletschersedimenten, Festgestein und Niederschlag/Schmelzwasser im Einzugsgebiet, (ii) der Zusammensetzung und Menge der Grundwasseranreicherung (und -ableitung) und des Flusses in jedem Einzugsgebiet und (iii) einer Vielzahl anderer physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse, die in der Wassersäule selbst ablaufen. Im Allgemeinen wurden verschiedene Arten von geochemischen Ansätzen gewählt, um die wichtigsten Faktoren zu verstehen, die die Chemie des Oberflächenwassers steuern. Dazu gehören Massenbilanzberechnungen, thermodynamische Gleichgewichtsbetrachtungen und statistische Auswertungen (siehe Überblick in Drever, 1988). In Westkanada haben sich sowohl Massenbilanz- als auch thermodynamische Berechnungen als wertvoll erwiesen, um viele der intrinsischen (innerhalb des Einzugsgebiets) Prozesse zu entschlüsseln, die für die Wasserzusammensetzung auf lokaler Ebene wichtig sind (z. B. Roskowski, 1965; Wallick und Krouse, 1977; Wallick, 1981; Last, 1984). Im Gegensatz dazu wurden auf regionaler Ebene verschiedene statistische Verfahren erfolgreich angewandt, um die Beziehungen zwischen der Wasserchemie und äußeren Umweltfaktoren wie Klima, Untergrund, Geomorphologie und Bodenzusammensetzung zu verstehen (z. B. Dean und Gorham, 1976; Last, 1992; Winter, 1977). Diesen statistischen Ansätzen mangelt es jedoch an der Fähigkeit, die oft wichtigen lokalen Bedingungen und Prozesse aufzulösen, obwohl sie für unser Gesamtverständnis der lakustrischen geochemischen Verhältnisse der Region als Ganzes von wesentlicher Bedeutung sind.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Zusammenhänge innerhalb eines Datensatzes zu analysieren, ist die Untersuchung der einfachen linearen Korrelationen, die zwischen den verschiedenen Parametern bestehen. Die Konzentrationen von Na, Ca und Mg in den Solen dieser Seen sind alle signifikant positiv korreliert, ebenso wie die von SO4 und Cl. Darüber hinaus neigen die Ionenpaare Mg-SO4, Mg-Cl und Na-Cl zu einer starken Kovariation. Bemerkenswert ist, dass die Konzentrationen von Na und SO4 keine statistisch signifikante lineare Korrelation aufweisen, was darauf hindeutet, dass verschiedene Prozesse die Häufigkeit dieser Ionen beeinflussen. Die Anteile von Ca und HCO3 weisen eine signifikante positive Kovariation auf, während die Anteile von Mg und Na sowie von HCO3 und SO4 in umgekehrter Beziehung zueinander stehen.

Unter Verwendung einer Q-Mode-Clusteranalyse (Assoziationen zwischen Seen) unterteilte Last (1992) die Seen in zwei Hauptkategorien: eine Gruppe von Seen mit hohem Salzgehalt (> 20 ppt TDS) und eine Gruppe, die durch relativ niedrigere TDS-Werte gekennzeichnet ist. Jede dieser Hauptgruppen wurde weiter in kleinere Gruppen von Seen unterteilt, die sich auf die Zusammensetzung der Hauptionen bezogen.
Last (1988, 1992) kombinierte eine Reihe von morphologischen (Fläche des Einzugsgebiets, maximale Tiefe), geologischen (Art des Grundgesteins, Tiefe bis zum Grundgestein, Art des Geschiebes), hydrologischen (Fläche des Einzugsgebiets, Anzahl der in den See einmündenden Bäche, Höhe, Grundwasserzusammensetzung) und klimatischen (mittlerer Jahresniederschlag, Verdunstung, Temperatur) Variablen mit einer Datenbank zur Wasserchemie von Seen und ermittelte mit Hilfe der R-Mode-Faktorenanalyse eine Reihe von sieben statistischen Faktoren, die über 90 % der Varianz in den Daten erklärten. Diese statistischen Faktoren können im Hinblick auf die wichtigsten intrinsischen und extrinsischen Kontrollen der Wasserzusammensetzung und -konzentration auf regionaler Basis wie folgt interpretiert werden: (i) Mehr als ein Drittel der Gesamtvarianz in den Daten wird durch die Zusammensetzung des einfließenden Grundwassers erklärt. (ii) Das Verhältnis von Verdunstung zu Niederschlag im Einzugsgebiet macht etwa 20 % der Varianz aus, gefolgt von (iii) der Höhe oder der Lage des Sees innerhalb des Einzugsgebiets. Variablen, die sich auf die Art des Grundgesteins, die Zusammensetzung der Gletscherströmung, den fluvialen Eintrag und die Morphologie des Sees beziehen, sind statistisch gesehen weniger wichtig.

Quelle der Salze

Es ist allgemein anerkannt, dass das Grundwasser nicht nur eine sehr wichtige Rolle in der Gesamthydrologie von Salzseen spielt, sondern auch deren Hydrochemie bestimmt. Mit einigen bemerkenswerten Ausnahmen (z.B. Birks und Remenda, 1999; Freeze, 1969; Kelley und Holmden, 2001; Van der Kamp und Hayashi, 1998; Wallick, 1981) sind jedoch die Grundwasserinteraktionsprozesse mit einzelnen Salzseebecken in den nördlichen Great Plains noch immer kaum verstanden. Im Gegensatz dazu sind die regionale Zusammensetzung, Veränderung und Hydrodynamik des Grundwassers relativ gut bekannt. Wie an anderer Stelle zusammengefasst (siehe Übersichten in Betcher et al. (1995), Brown (1967), Lennox et al. (1988), Pupp et al. (1981), Remenda und Birks (1999), Rutherford (1967)), gibt es in der Region mehrere Haupttypen der Grundwasserzusammensetzung. Der größte Teil des Grundwassers in den unverfestigten oberflächlichen Ablagerungen hat einen geringen bis mäßigen Salzgehalt (3 Ionen). In den Gebieten mit den geringsten Niederschlägen (südwestliches Saskatchewan und südöstliches Alberta) wird das oberflächennahe Grundwasser in der Regel von SO4-Ionen und nicht von HCO3-Ionen dominiert. Die oberflächennahen Grundwasserleiter (Oberkreide und jüngere Gesteine) bestehen hauptsächlich aus Natriumbikarbonat in Süd-Alberta, Kalzium-Magnesium-Natrium-Sulfat in Saskatchewan und Kalzium-Magnesium-Natrium-Bikarbonat in West-Manitoba. Das tiefer liegende paläozoische und känozoische Grundgestein enthält Wasser mit wesentlich höherem Salzgehalt (bis zu 300 ppt TDS), das in der Regel von Na und Cl dominiert wird.

Es besteht zwar kaum Uneinigkeit darüber, dass das Grundwasser ein wichtiger Faktor für die Hydrologie der Salzseen ist, aber der spezifische Ursprung und die letztendliche Quelle der Ionen in den Seen der nördlichen Great Plains waren Gegenstand erheblicher Diskussionen. Einige der frühen Arbeiten legten nahe, dass die tief vergrabenen paläozoischen Evaporite, die im Untergrund vorkommen, eine mögliche Quelle für die Salze in den Seen sein könnten. Grossman (1968) zeigte, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Natriumsulfatablagerungen in Seen an der Oberfläche und dem Vorhandensein und der Entwicklung verschiedener Salzeinheiten in der devonischen Prairie-Formation in dieser Region gibt. Im Gegensatz dazu wurde das oberflächennahe kretazische und tertiäre Grundgestein im Gegensatz zur tiefen paläozoischen Sequenz als Quelle zumindest einiger der gelösten Komponenten in den Seen vermutet (Cole, 1926; Sahinen, 1948; Wallick und Krouse, 1997).
Schließlich spricht vieles dafür, dass die Ionen nicht aus dem Grundgestein stammen, sondern aus den quartären Ablagerungen, in denen sich die Seen unmittelbar befinden (Kelley und Holmden, 2001; Rozkowski, 1967; Rutherford, 1970). Eine Vielzahl von physiochemischen und biochemischen Reaktionen, einschließlich Kationenaustausch, Auflösung von Feldspäten und Ausfällung von authigenen Sulfat-, Karbonat- und Silikatphasen in den Schüttungen, kann dokumentiert werden, die diese letztere Hypothese unterstützen. Außerdem haben viele Forscher (z. B., Freeze, 1969; Last, 1984b; Rueffel, 1968a; Rueffel, 1968b; Witkind, 1952) die enge Verbindung der salzhaltigeren lakustrinen Solen mit verschütteten voreiszeitlichen und eiszeitlichen Tälern hervorgehoben und sind zu dem Schluss gekommen, dass diese verschütteten Täler als Leitungen für Grundwasser fungieren, das den Seen gelöstes Material zuführt.

Weitere wichtige Überlegungen

Kurzfristige zeitliche Schwankungen:

Ein wichtiger Faktor, der die Charakterisierung der Chemie der Salzseen des NGP erschwert, ist die Tatsache, dass viele der Seen Playa-Charakteristika aufweisen, sich im Frühjahr und Frühsommer mit Wasser füllen und im Spätsommer oder Herbst vollständig austrocknen. Last und Ginn (2005) schätzen, dass 85 % der Salzseen in dieser Region von dieser Art des saisonalen hydrologischen Zyklus beeinflusst werden. Diese starke Saisonabhängigkeit der Wasserstände führt zu dramatischen Veränderungen der Ionenkonzentrationen und -verhältnisse, wie zahlreiche Studien belegen. Der Ceylon-See, ein salzhaltiger See im südlichen Saskatchewan, unterliegt beispielsweise jährlichen Konzentrationsschwankungen von etwa 30 ppt TDS bis zu mehr als 300 ppt (Last, 1990). Dieser See zeigt auch dramatische jahreszeitliche Schwankungen in den Ionenverhältnissen von einem Ma-(Mg)-SO4-HCO3-Typ im zeitigen Frühjahr bis zu einer Mg-(Na)-Cl-SO4-Zusammensetzung im Herbst (Last, 1989b). Hammer (1978, 1986) und Last (1984a) fassen die kurzfristigen zeitlichen Veränderungen des Salzgehalts und der Chemie mehrerer anderer Salzseen in der Region zusammen. Leider wurden nur wenige Becken in den nördlichen Great Plains über Jahre hinweg regelmäßig detailliert beprobt.

Brine Evolution:

Die Zusammensetzung jeder lakustrischen Sole eines geschlossenen Beckens wird letztlich von zwei Hauptfaktoren bestimmt: (i) die gelösten Stoffe werden von verdünnten Zuflusswässern durch Verwitterungsprozesse und durch atmosphärischen Niederschlag aufgenommen, und (ii) die anschließende Verdunstung und Konzentration von Ionen führt zur Ausfällung von Mineralien, was die endgültige Solezusammensetzung weiter beeinflusst. Diese letztgenannte Veränderung der Zusammensetzung des Seewassers wird als Soleentwicklung bezeichnet und ist Gegenstand erheblichen wissenschaftlichen Interesses (z. B. Jones, 1966; Jones und van Denburgh, 1966). Bei ihrer Arbeit mit natürlichen Gewässern in der Sierra Nevada im Westen der Vereinigten Staaten wiesen Garrels und McKenzie (1967) erstmals darauf hin, dass die durch Verdunstung ausgelöste Mineralausfällung die primäre Steuerung der Soleentwicklung ist. Hardie und Eugster (1970) verallgemeinerten daraufhin das Evolutionsschema und kamen zu dem Schluss, dass es drei hauptsächliche Soleentwicklungspfade gibt, die zu fünf dominanten Soletypen in evaporitischen lakustrischen Becken führen.

Obwohl es viele Modifikationen des grundlegenden Evolutionsschemas von Hardie und Eugster gegeben hat, ist der wichtigste Beitrag des Modells der der chemischen Kluft. Eine chemische Kluft ist ein Punkt in der Evolutionssequenz einer Sole, an dem die Ausfällung eines Minerals das Wasser an bestimmten Kationen oder Anionen verarmt und die weitere Verdunstung die Lösung entlang eines bestimmten Pfades bewegt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist, dass kleine Unterschiede in den Ionenverhältnissen in der verdünnten Ausgangszusammensetzung des Sees bei der Entwicklung des Seewassers verstärkt werden und zu Solen unterschiedlicher und vielfältiger Zusammensetzung führen.
Aufgrund ihrer relativ geringen Löslichkeit sind die Kalziumkarbonate (Kalzit, Aragonit) in der Regel die ersten, die ausfallen; sie bilden die erste Teilung der meisten kontinentalen Solen. Das Verhältnis von Mg, Ca und HCO3 in der verdünnten Ausgangslösung bestimmt dann den nachfolgenden Verdunstungsweg, und das Mg/Ca-Verhältnis bestimmt, welches spezifische Karbonatmineral ausfällt. Wenn Kalzium im Verhältnis zur Karbonatalkalität angereichert ist, folgt die Sole dem Weg I, nachdem sich der anfängliche CaCO3-Niederschlag verteilt hat. Die weitere Verdunstung dieser Art von Sole führt zu einer zweiten Teilung: der Ausfällung von Gips. Danach wird die weitere Entwicklung durch die relativen Anteile von Ca und SO4 gesteuert (d. h. die Wege III und IV).

Ist jedoch HCO3 im Vergleich zu Ca in der verdünnten Zuflusslösung angereichert, dann folgt die Entwicklung der Sole nach der ersten Teilung dem Weg II. Auf diesem Weg wird Kalzium schließlich abgereichert, so dass ein Überschuss an HCO3 zurückbleibt, das sich wiederum mit Mg und Na verbinden kann, um eine Vielzahl komplexer Na-Mg-Karbonat-Sulfat-Evaporite zu bilden. Eine zweite Teilung in diesem Entwicklungsweg ist die des Sepioliths. Die weitere Entwicklung der Sole nach dieser Teilung wird durch die relativen Konzentrationen von Mg2+ und HCO3- gesteuert. Wenn die Magnesiumkonzentration größer ist als die verbleibende Alkalinität, entwickelt sich die Sole zu einem Sulfat- oder Chloridendglied (V). Umgekehrt wird das Wasser zu einer Alkalicarbonat-Sole (VI), wenn die Magnesiumkonzentration nach der Sepiolithausfällung geringer ist als die HCO3-Alkalinität.
Dieses Modell funktioniert zwar theoretisch gut, und die Prinzipien der chemischen Trennungen und Evolutionspfade sind gültig, doch stellt es eindeutig eine zu starke Vereinfachung einer komplexen Reihe von sedimentären und geochemischen Prozessen dar. Erst in jüngster Zeit haben wir begonnen, diese Komplexität zu verstehen (z. B. Drever, 1988; Herczeg et al., 2001; Jones und Deocampo, 2003). Tatsächlich folgen nur wenige kontinentale Solen tatsächlich einem der in diesem Modell skizzierten Pfade. Beispielsweise wird Mg-Silikat (Sepiolith) in Pfad II nur selten als Primärmineral gefunden und scheint daher keine sinnvolle Unterteilung zu sein. Außerdem impliziert das Modell, dass sich aus einem typischen verdünnten Zufluss nur eine relativ kleine Anzahl von Soletypen entwickeln wird; dies ist eindeutig nicht der Fall, und es gibt viele gängige Soletypen, die nicht vertreten sind. Beispielsweise ist die typische Na-Mg-SO4-HCO3-Sole, die in den nördlichen Great Plains sehr häufig vorkommt, nicht vertreten.
Wegen des breiten Spektrums an Wasserchemie-Typen, die die Seen der Great Plains aufweisen, liefern diese Seen jedoch wichtige Informationen, um die kontinentale Soleentwicklung besser zu verstehen. Da Salzminerale thermodynamisch und kinetisch selbst auf relativ geringfügige Änderungen der Solezusammensetzung reagieren, bieten die Becken in den Great Plains mit relativ dicken, kontinuierlichen Abfolgen holozäner Evaporite einen Einblick in eine komplexe Reihe von Evolutionssequenzen. Last (1995) nutzte die Markov-Kettenanalyse, um vier verallgemeinerte Anionensequenzen und fünf Kationensequenzen in den holozänen Evaporiten mehrerer Dutzend Seen der Great Plains zu identifizieren. Die am häufigsten auftretende Zyklizität unter den Anionen (die in ~50 % der Seen vorkommt) ist: CO3 → CO3-SO4 → SO4. Diese Anionensequenz war am besten im Ceylon-See im Süden von Saskatchewan vertreten und wurde daher als Ceylon-Typ bezeichnet. Die drei anderen Anionensequenzen, die weniger häufig vorkommen, sind:

Alsak-Typ (~20%): CO3 → Cl-SO4 → SO4
Metiskow-Typ (~10%): SO4 → CO3-SO4 → CO3
Waldsee-Typ (~10%): SO4 → CO3
Die Entwicklungssequenzen der Kationen in den 24 untersuchten Seen waren wesentlich komplexer als die der Anionen, und etwa 20 % der stratigrafischen Abschnitte wiesen keine statistisch signifikanten zeitlichen Trends in der Zusammensetzung auf. Die häufigsten Kationensequenzen, die in etwa 60 % der Seen vorkommen, sind vom Lydden-Typ (33 %): Ca → Ca-Mg → Na → Na-Mg-Ca und Ingebright-Typ (28 %): Na-Mg → Ca-Na-Mg → Na-Mg → Ngefolgt von:
Metiskow-Typ (~15%): Ca → Na-Mg → Ca-Mg-Na → Na
Little Manitou-Typ (~10%): Ca-Mg → Mg-Na → Mg
Freefight-Typ (~5%): Ca → Mg-Ca → Mg-Na
Aufgrund der Komplexität des Zusammenspiels zwischen intrinsischen Prozessen (d.h. sedimentären, geochemischen, hydrologischen und biologischen Prozessen, die innerhalb des Seebeckens selbst ablaufen) und extrinsischen Prozessen (d.h. „externen“ Faktoren wie Klimaveränderungen, Veränderungen des Einzugsgebiets) ist die Identifizierung der kausalen Mechanismen für diese verschiedenen Entwicklungssequenzen nicht einfach. Es liegt auf der Hand, dass viel mehr quantitative Daten aus den Evaporiten dieser und anderer Salzseen in der Region gesammelt werden müssen, um die beobachteten Trends in der Zusammensetzung zu erklären und richtig zu modellieren.
Biologische Prozesse, die die Chemie der Salzseen beeinflussen: Insgesamt sind die biologischen Prozesse in den Salzseen Westkanadas denen in stehenden Süßgewässern ähnlich, ungeachtet ihrer physikalischen und chemischen Extreme. Die Biota unterscheiden sich jedoch erheblich zwischen Süß- und Salzseen (Hammer, 1986). Bei niedrigem Salzgehalt ist die Artenzusammensetzung von Salzseen mit derjenigen ihrer Süßwasser-Gegenstücke vergleichbar (Evans, 1993). Mit zunehmendem Salzgehalt nimmt die Artenvielfalt ab (Haynes und Hammer, 1978), und wenn der Salzgehalt extrem hohe Werte erreicht, wird die Artenvielfalt sehr gering. Bei diesen hohen Salzgehalten wird der See in der Regel nur von halotoleranten Organismen beherrscht.
Saline und hypersaline Seen weisen weltweit einige der höchsten gemessenen Raten an organischer Produktivität auf (Warren, 1986). Bei mäßigen bis hohen Salzgehalten (30-100 ppt TDS) tragen hauptsächlich Grünalgen und Cyanobakterien zu dieser Biomasse bei. Bei höherem Salzgehalt dominieren halophile Bakterien das Ökosystem.
Viele biologische Prozesse können die Chemie von Salzseen beeinflussen. So führen beispielsweise Photosynthese durch Wasserpflanzen, Ammonifikation, Denitrifikation, Sulfatreduktion und anaerobe Sulfidoxidation zu einem Anstieg des pH-Werts, da die Flora Kohlendioxid verbraucht, und zu einem Anstieg der HCO3-Konzentration. Der Zerfall von Organismen kann wiederum zu einer Freisetzung von Ionen wie Mg und Ca sowie zu erhöhten HCO3-Konzentrationen führen, wodurch günstige Bedingungen für Karbonatausfällungen geschaffen werden (Castanier, 1999; Riding, 2000; Visscher et al., 1992).

Die Organismen, die bei hohen Salzgehalten in einem Salzsee gedeihen können, sind stark eingeschränkt. Das Leben bei hohen Salzkonzentrationen erfordert erhebliche Energie, um den steilen Ionengradienten über die Membran aufrechtzuerhalten, der für die Osmoregulation erforderlich ist (Orhen, 2002). Die spezifische Art des Stoffwechsels bestimmt auch die Grenze der Salzkonzentration, der ein Organismus standhalten kann. So nimmt in den meisten salzhaltigen Seen mit steigendem Salzgehalt die Vielfalt der Organismen ab.

Auch die Ionenzusammensetzung beeinflusst die Artenvielfalt. Chlorid, Bikarbonat und Sulfat sind für die Steuerung der Artenzusammensetzung von Salzseen am wichtigsten (Herbst, 2001). Der auffällige Anstieg des SO4-Anteils mit zunehmendem Salzgehalt in den Seen der nördlichen Great Plains bedeutet, dass sulfatreduzierende Bakterien (SRB) eine dominierende Taxa sind. Die Reduktion von Sulfat durch SRB führt zur Produktion von Bikarbonationen und damit zur Bildung von Alkalinität nach: SO42- + 2CH2O → HS- + 2HCO3-, wobei 2CH2O für organisches Material steht. Die direkten Auswirkungen, die SRB auf die Umwelt haben (d.h., Reduktion von Sulfat und Produktion von H2S und Alkalinität) können sich wiederum direkt auf die Löslichkeit und Ausfällung/Auflösung einer Vielzahl von Mineralien auswirken, darunter Karbonate, Silikate, Oxide, Sulfide und viele Evaporite. Daher ist die bakterielle Sulfatreduktion ein wichtiger Mineralisierungsprozess in den salinen und hypersalinen Systemen Westkanadas.
Wenn das Endprodukt der Sulfatreduktion, S2, gebildet wird, ist das Schicksal des Sulfids entscheidend dafür, ob bestimmte Mineralien ausfallen oder nicht (Castanier, 1999). Wenn das erzeugte Sulfid entgast, führt der Sulfatreduktionsprozess zu einem Anstieg des pH-Werts in der wässrigen Umgebung, wodurch die Ausfällung von Karbonatmineralien gefördert wird. Wenn das Sulfid von sulfidoxidierenden Mikroben aufgenommen wird, steigt der pH-Wert ebenfalls an und Karbonat wird ausgefällt. Wird das Sulfid dagegen in der wässrigen Umgebung wieder zu Sulfat oxidiert, kann sich eine starke Säure, H2SO4, bilden, die den pH-Wert senkt und die Ausfällung von Karbonat verhindert. Verbleibt das Sulfid schließlich in der Umgebung, sinkt der pH-Wert und es kommt zu keiner Karbonatausfällung.
Die Rolle dieser Organismen in den Ökosystemen der Salzseen der nördlichen Great Plains ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf ihre potenziell wichtige Rolle bei der Bildung und Diagenese von Karbonatmineralien. Ein besseres Verständnis der Biomineralisierungsprozesse in diesen Seen bietet wichtige Einblicke in die Entwicklung der Salzseesysteme und ermöglicht die Entwicklung wichtiger Indikatoren für Veränderungen der Umweltbedingungen. Darüber hinaus werden uns diese Biomineralisierungsprozesse helfen, besser zu verstehen, wonach wir bei der Suche nach Leben in extraterrestrischen Umgebungen suchen müssen.

• Barica, J., 1975. Geochemie und Nährstoffhaushalt salzhaltiger eutropher Seen im Erickson-Elphinstone-Gebiet im Südwesten Manitobas. Canadian Fisheries and Marine Services Research Development Technical Report 511.
• Barica, J., 1977. Variabilität der Ionenzusammensetzung und der Phytoplankton-Biomasse salzhaltiger eutropher Prärie-Seen innerhalb eines kleinen geographischen Gebiets. Archiv Fur Hydrobiologie, 81(3): 304-326.
• Batt, B.D., Anderson, M.G., Anderson, C.D. und Caswell, F.D., 1989. Die Nutzung von Prärielöchern durch nordamerikanische Enten. Northern Prairie Wetlands: 204 – 227.
• Betcher, R., Grove, G. und Pupp, C., 1995. Grundwasser in Manitoba: Hydrogeologie, Qualitätsaspekte, Management. National Hydrology Research Institute Contribution No CS-93017.
• Bierhuizen, J.F.H. und Prepas, E.E., 1985. Relationship between Nutrients, Dominant Ions, and Phytoplankton Standing Crop in Prairie Saline Lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 42(10): 1588-1594.
• Birks, S.J. und Remenda, V.H., 1999. Grundwassereinträge in einen Salzsee mit geschlossenem Einzugsgebiet, Chappice Lake, Alberta. Holozäne Klima- und Umweltveränderungen im Palliser-Dreieck, südliche kanadische Prärien: Geological Survey of Canada Bulletin 534: 23 – 55.
• Brown, I.C., 1967. Groundwater in Canada. Economic Geology Report Number 24, 228 pp.
• Cameron, D.R., 1986. Saline waters: agricultural uses. Evaluating Saline Waters in a Plains Environment. Canadian Plains Proceedings, 17: 75 – 100.
• Carpenter, 1978. Ursprung und chemische Entwicklung von Solen in Sedimentbecken. Oklahoma Geological Survey Circular 79: 60-77.
• Castanier, S., 1999. Ca-Karbonatausfällung und Kalksteinentstehung – der Standpunkt des Mikrobiogeologen. Sedimentary Geology, 126(1): 9-23.
• Cole, L.H., 1926. Natriumsulfat in Westkanada. Occurrence, uses and technology. Canadian Department of Mines Publication Number 646, 155 pp.
• Conly, F. und van der Kamp, G., 2001. Überwachung der Hydrologie kanadischer Präriefeuchtgebiete zur Erkennung der Auswirkungen von Klimawandel und Landnutzungsänderungen. Environmental Monitoring and Assessment, 67(1): 195-215.
• Dean, W.E. und Gorham, E., 1976. Chemische und mineralische Hauptbestandteile von Oberflächensedimenten der Minnesota-Seen. Limnol Ocean, 21: 259 – 284.
• Derry, A.M., Prepas, E.E. und Hebert, P.D.N., 2003. Ein Vergleich von Zooplanktongemeinschaften in salzhaltigem Seewasser mit unterschiedlicher Anionenzusammensetzung. Hydrobiologia, 505(1-3): 199-215.
• Desai, K. und Moore, E.J., 1969. Äquivalente NaCl-Bestimmung aus Ionenkonzentrationen. Log Analyst, 10: 12-21.
• Drever, J.I., 1988. The Geochemistry of Natural Waters. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 437 pp.
• Driver, 1965. Limnologische Aspekte einiger salzhaltiger Seen in West-Central Manitoba. Journal of Fisheries Research Board of Canada, 22: 1165-1173.
• Driver, E.A. und Pedden, D.G., 1977. The chemistry of surface water in the prairie ponds. Hydrobiologia, 53: 33 – 48.
• Eugster, H.P. und Hardie, L.A., 1978. Saline lakes, Lakes, Chemistry, Geology, Physics. Springer, New York, S. 237-293.
• Evans, J., 1993. Paläolimnologische Untersuchungen an salzhaltigen Seen. Journal of Paleolimnology, 8(2): 97-101.
• Evans, J. und Prepas, 1996. Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Ionenchemie und die Phytoplanktongemeinschaften in Salzseen der Prärie. Limnology and Oceanography: 1063-1076.
• Freeze, R.A., 1969. Regionaler Grundwasserfluss – Einzugsgebiet des Old Wives Lake, Saskatchewan. Scientific Series No 5. Canadian Inland Waters Directorate, Burlington, Ontario, 234 pp.
• Garrels, R.M. und Mackenzie, F.T., 1967. Ursprung der chemischen Zusammensetzung einiger Quellen und Seen. Equilibrium Concepts in Natural Water Systems. Am. Chem. Soc. Adv. Chem. Ser, 67: 222-242.
• Govett, G.J.S., 1958. Sodium sulfate deposits in Alberta. Alberta Research Council Preliminary Report 58-5.
• Grossman, I.G., 1968. Origin of sodium sulfate deposits of the Northern Great Plains of Canada and the United States. United States Geological Survey Professional Paper 600-B, 104-109 pp.
• Hammer, U.T., 1978. Saline Lakes of Saskatchewan .3. Chemical Characterization. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie, 63(3): 311-335.
• Hammer, U.T., 1986. Saline Lake Ecosystems of the World. Dr. W. Junk Publishers Dordrecht, The Netherlands 616 pp.
• Hardie, L.A. und Eugster, H.P., 1970. The evolution of closed-basin brines. Mineral. Soc. Am. Spec. Publ, 3: 273-290.
• Harrington, R., Johnson, B. und Hunter, F., 1997. Antworten auf den globalen Klimawandel in den Prärien, Band III der Canada Country Study: Climate Impacts and Adaptation. Environment Canada, Prairie and Northern Region.
• Hartland-Rowe, R., 1966. Die Fauna und Ökologie von temporären Tümpeln in Westkanada. Verh. Internat. Verein. Limnol. 16: 577-584.
• Haynes, R.C. und Hammer, U.T., 1978. Saline Lakes of Saskatchewan .4. Primary Production by Phytoplankton in Selected Saline Ecosystems. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie, 63(3): 337-351.
• Herbst, D.B., 2001. Gradienten von Salinitätsstress, Umweltstabilität und Wasserchemie als Schablone für die Definition von Habitattypen und physiologischen Strategien in Binnensalzgewässern. Hydrobiologia, 466: 209 – 219.
• Herczeg, A.L., Dogramaci, S.S. und Leaney, F.W.J., 2001. Ursprung der gelösten Salze in einem großen, halbtrockenen Grundwassersystem: Murray Basin, Australien. Marine & Freshwater Research, 52(1): 41-52.
• Jones, B.F., 1966. Geochemical evolution of closed basin water in the western Great Basin, Proceedings of the Second Symposium on Salt. Northern Ohio Geological Society, S. 181-200.
• Jones, B.F. und Bowser, C.J., 1978. Die Mineralogie und die damit verbundene Chemie von Seesedimenten. Lakes: Chemistry, Geology, Physics. Springer-Verlag, New York, 323: 179-235.
• Jones, B.F. und Deocampo, D.M., 2003. Kapitel 13: Geochemie von Salzseen. In: J.I. Drever (Editor), Treatise on Geochemistry. Elsevier Scientific Publishers.
• Jones, B.F. und van Denburgh, A.S., 1966. Geochemische Einflüsse auf den chemischen Charakter von geschlossenen Seen. Symposium von Garda, Hydrology of Lakes and Reservoirs, Proceedings of the International Association for Scientific Hydrology, Publication 70: 438 – 446.
• Kelley, L. und Holmden, C., 2001. Erkundung der Hydrogeochemie wirtschaftlicher Vorkommen von Natriumsulfat (Mirabilit) in salzhaltigen Seen, Saskatchewan, Kanada. Hydrobiologia, 466(1): 279-289.
• Last, W.M., 1984a. Moderne Sedimentologie und Hydrologie des Manitoba-Sees, Kanada. Environmental Geology, 5(4): 177-190.
• Last, W.M., 1984b. Sedimentologie von Playa-Seen in den nördlichen Great Plains. Canadian Journal of Earth Sciences, 21(1): 107-125.
• Last, W.M., 1988. Salzseen in Westkanada: eine räumliche und zeitliche geochemische Perspektive. Proceedings of Symposium on Water Management Affecting the Wet-to-Dry Transition: 99-113.
• Last, W.M., 1989a. Continental brines and evaporites of the northern Great Plains of Canada. Sedimentary Geology, 64: 207-221.
• Last, W.M., 1989b. Sedimentologie einer salinen Playa in den nördlichen Great Plains, Kanada. Sedimentology, 36(1): 109-123.
• Last, W.M., 1990. Paläochemie und Paläohydrologie des Ceylon-Sees, eines salzdominierten Playa-Beckens in den nördlichen Great Plains, Kanada. Journal of Paleolimnology, 4(3): 219-238.
• Last, W.M., 1992. Chemische Zusammensetzung von salzhaltigen und subsalinen Seen der nördlichen Great Plains, Westkanada. International Journal of Salt Lake Research, 1: 47 – 76.
• Last, W.M., 1994. Paläohydrologie von Playas in den nördlichen Great Plains: Perspektiven aus dem Palliser’s Triangle. Paleoclimate and Basin Evolution of Playa Systems. Geological Society of America, Special Paper 289: 69 – 80.
• Last, W.M., 1995. Die Entwicklung von Salzseen in Westkanada. In: I.D. Campbell, C. Campbell, D. Lemmen and B. Vance (Editors), Climate, Landscape, and Vegetation Change in the Canadian Prairie Provinces, Edmonton, pp. 55-64.
• Last, W.M. und Ginn, F.M., 2005. Saline Systems of the Great Plains of Western Canada: an overview of the limnogeology and paleolimnology. Saline Systems, 1(1): 10.
• Last, W.M. und Schweyen, T.H., 1983. Sedimentologie und Geochemie salzhaltiger Seen in den nördlichen Great Plains. Hydrobiologia, 105: 245-263.
• Last, W.M. und Slezak, L.A., 1987. Natriumsulfatlagerstätten in Westkanada. Economic Minerals of Saskatchewan. Saskatchewan Geological Society Special Publication, 8: 197 – 205.
• Lemmen, D.S. und Vance, R.E., 1999. Holozäne Klima- und Umweltveränderungen im Palliser-Dreieck, südkanadische Prärien. Geological Survey of Canada Bulletin 534. Geological Survey of Canada Bulletin 534, 295 pp.
• Lennox, D.H., Maathuis, H. und Pederson, D., 1988. Region 13, Western glaciated plains. The Geology of North America, Band O-2, Hydrogeology.
• Lieffers, V.J. und Shay, J.M., 1983. Ephemeral Saline Lakes on the Canadian Prairies – Their Classification and Management for Emergent Macrophyte Growth. Hydrobiologia, 105(SEP): 85-94.
• Northcote, T.G. und Larkin, P.A., 1963. Kapitel 16: Westliches Kanada. In: D.G. Frey (Herausgeber), Limnology in North America. University of Wisconsin Press, Madison, Wisconson, S. 451-485.
• Orhen, A., 2002. Halophile Mikroorganismen und ihre Lebensräume. Kluwer, Dordrecht, 575 pp.
• Palliser, J., 1862. Journale, ausführliche Berichte und Beobachtungen über die Erforschung eines Teils von Britisch-Nordamerika durch Kapitän Palliser, London, 325 pp.
• Pham, S.V., Leavitt, P.R., McGowan, S. und Peres-Neto, P., 2008. Räumliche Variabilität von Klima- und Landnutzungseffekten auf Seen in den nördlichen Great Plains. Limnology And Oceanography, 53(2): 728-742.
• Pham, S.V., Leavitt, P.R., McGowan, S., Wissel, B. und Wassenaar, L., 2009. Räumliche und zeitliche Variabilität der Hydrologie von Prärie-Seen unter Verwendung stabiler Wasserstoff- und Sauerstoffisotope. Limnol. Oceanogr, 54(1): 101-118.
• Pupp, C., Maathuis, H. und Grove, G., 1981. Grundwasserqualität in Saskatchewan: Hydrogeologie, Qualitätsaspekte, Management. National Hydrology Research Institute Contribution No CS-91028.
• Rawson, D.S. und Moore, G.E., 1944. Die salzhaltigen Seen von Saskatchewan. Canadian Journal of Research (Series D), 22: 141 – 201.
• Remenda, V.H. und Birks, S.J., 1999. Groundwater in the Palliser Triangle: an overview of its vulnerability and potential to archive climate information. Holozäne Klima- und Umweltveränderungen im Palliser-Dreieck, südkanadische Prärien: Geological Survey of Canada Bulletin 534: 23 – 55.
• Riding, R., 2000. Mikrobielle Karbonate: die geologische Aufzeichnung von kalzifizierten Bakterien-Algen-Matten und Biofilmen. Sedimentology, 47(s 1): 179-214.
• Rozkowska, A.D. und Roskowski, A., 1969. Seasonal changes of slough and lake water chemistry in southern Saskatchewan, Canada. Journal of Hydrology, 7: 1 – 13.
• Rozkowski, A., 1967. The origin of hydrochemical patterns in hummocky morain. Canadian Journal of Earth Sciences, 4: 1065 – 1092.
• Rueffel, P.G., 1968a. Die Entwicklung der größten Natriumsulfatlagerstätte in Kanada. Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 61: 1217-1228.
• Rueffel, P.G., 1968b. Natural sodium sulfate in North America, Third Symposium on Salt, Northern Ohio Geological Society, S. 429-451.
• Rutherford, A.A., 1967. Water Quality Survey of Saskatchewan Groundwaters. Saskatoon: Saskatchewan Research Council, Report C-66-1, 267 pp.
• Rutherford, A.A., 1970. Untersuchung der Wasserqualität der Oberflächengewässer von Saskatchewan, C-66-1. Saskatchewan Research Council, Saskatoon, 133 pp.
• Sahinen, U.M., 1948. Vorläufiger Bericht über Natriumsulfat in Montana. Bureau of Mines and Geology, Montana School of Mines Report, 9 pp.
• Scott, M.D. und Scott, S.A., 1986. Saline Lake Management for Waterfowl Resources in Western North America: a review of concepts. Evaluating Saline Waters in a Plains Environment. Canadian Plains Proceedings, 17: 23 – 38.
• Sorenson, L.G., Goldberg, R., Root, T.L. und Anderson, M.G., 1998. Mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung auf Wasservogelpopulationen, die in den nördlichen Great Plains brüten. Climatic Change, 40(2): 343-369.
• Tomkins, R.V., 1954a. Magnesium in Saskatchewan. Saskatchewan Department of Mineral Resources Report No 11, 23 pp.
• Tomkins, R.V., 1954b. Natürliches Natriumsulfat in Saskatchewan. Saskatchewan Department of Mineral Resources Report No 6, 71 pp.
• Van der Kamp, G. und Hayashi, M., 1998. The groundwater recharge function of small wetlands in the semi-arid northern prairies. Great Plains Research, 8(1): 39-56.
• Visscher, P.T., Prins, R.A. und van Gemerden, H., 1992. Rate der Sulfatreduktion und des Thiosulfatverbrauchs in einer marinen mikrobiellen Matte. FEMS Microbiol. Ecol, 86: 283-294.
• Wallick, E.I., 1981. Chemical evolution of groundwater in a drainage basin of Holocene age, east-central Alberta, Canada. Journal of Hydrology, 54: 245 – 283.
• Wallick, E.I. und Krouse, H.R., 1997. Sulfur isotope geochemistry of a groundwater-generated Na2SO4/Na2CO3 deposit and the associated drainage basin of Horseshoe Lake, Metiskow, east central Alberta, Canada. Straßburg, Frankreich: 2. Internationales Symposium über die Wechselwirkung zwischen Wasser und Gestein: II56 – II64.
• Warren, J.K., 1986. Source rock potential of shallow-water evaporitic settings. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 70(5): 442-454.
• Williams, W., 1981. Inland Salt Lakes – an Introduction. Hydrobiologia, 81(2): 1-14.
• Williams, W.D., 1967. Die chemischen Eigenschaften von lentischen Oberflächengewässern in Australien. In: A.H. Weatherley (Editor), Australian Inland Waters and Their Fauna. The Australian National University Press, Canberra, S. 18-77.
• Williams, W.D. und Sherwood, J.E., 1994. Definition und Messung des Salzgehalts in Salzseen. International Journal of Salt Lake Research, 3: 53 – 63.
• Winter, T.C., 1977. Klassifizierung der hydrologischen Gegebenheiten von Seen in den nördlichen Zentralstaaten der Vereinigten Staaten. Water Resources Res, 13: 753 – 767.
• Witkind, I.J., 1952. Die Lokalisierung von Natriumsulfat-Lagerstätten im Nordosten von Montana und im Nordwesten von North Dakota. American Journal of Science, 250: 667-676.