Mono Lake

Mono Lake
Geographische Lage	Kalifornien, USA
Zuflüsse	Rush Creek, Lee Vining Creek, Mill Creek, Wilson Creek
Abfluss	Los Angeles Aqueduct und Verdunstung
Inseln	2 (Negit, Pahoa)
Städte am Ufer	Lee Vining
Daten
Koordinaten	38° 0′ N, 119° 2′ WKoordinaten: 38° 0′ N, 119° 2′ W (Karte)
Höhe über Meeresspiegel	1.946 m
Fläche	182,47 km²
Seelänge	20,6 km
Seebreite	14,6 km
Volumen	3.207.000.000 m³
Maximale Tiefe	48 m
Mittlere Tiefe	17 m
Einzugsgebiet	2.020 km²
Besonderheiten	Alkalischer Salzsee

Der Mono Lake ist ein alkalischer Salzsee in Mono County im zentral-östlichen Teil von Kalifornien. Er liegt in einem abflusslosen Becken am Westrand des Großen Beckens unter der Ostflanke der Sierra Nevada. Wegen der besonders hohen Salinität des Sees hat sich ein Ökosystem aus sehr wenigen, an den hohen Salzgehalt angepassten Arten mit sehr hoher Individuenzahl entwickelt, das für einige Vogelarten von besonderer Bedeutung ist. Die kleine Siedlung Lee Vining liegt am westlichen Ufer des Sees.

Aus dem Einzugsgebiet des Sees wird Trinkwasser in eine rund 450 km lange Wasserleitung abgeführt, die die Stadt Los Angeles versorgt. Nach der Eröffnung des zweiten Los Angeles Aqueducts im Jahr 1941 sank der Wasserspiegel des Sees kontinuierlich ab. Dadurch stieg der Salzgehalt und fielen Teile des Seebetts trocken. So wurden im See und am Ufer zahlreiche unter Wasser entstandene Kalktuff-Formationen sichtbar. Aufgrund von ökologischen Bedenken wird seit Anfang der 1980er Jahre die Absenkung des Wasserspiegels thematisiert. Nach Gerichtsbeschlüssen über eine Begrenzung der Ableitung Mitte der 1990er Jahre steigt er langsam wieder an.

Geographie

Das Mono-Becken liegt am Westrand der Basin and Range-Region, die durch eine Krustendehnung entstand. Dabei wurden überwiegend parallele Horst-und-Graben-Strukturen gebildet oder einzelne Becken wie am Mono Lake. Die Basin and Range-Region setzt sich im Norden, Osten und Süden des Sees in Kalifornien und Nevada fort. Im Westen steigt die steile Flanke der Sierra Nevada auf. Das Einzugsgebiet des Mono Lakes erstreckt sich vom Hauptkamm der Sierra mit Mount Lyell (3994 m) und Mount Dana (3978 m) bis zum Wasserspiegel von derzeit 1946 m (Stand 2011). Benachbarte Einzugsgebiete sind im Norden der Walker River, im Süden das Owens Valley mit der Long Valley Caldera als oberem Talschluss und im Westen jenseits des Sierra-Hauptkamms von Nord nach Süd der Tuolumne River, der Merced River und der San Joaquin River. Das Becken reicht 500 bis 1350 m unter das heutige Bodenniveau, es ist mit Sedimenten verfüllt, die von Gletschern, Oberflächengewässern und Vulkanen abgelagert wurden.^[1]

Das Becken entstand vor rund drei Millionen Jahren, der See gehört mit einem Alter von rund 500.000 Jahren zu den ältesten Seen Nordamerikas. Am Ende der letzten Eiszeit (in Nordamerika als Wisconsin glaciation bezeichnet) füllte sich das Mono-Becken vollständig und lief nach Osten über in die benachbarten Becken über. Der damalige Lake Russell hatte eine Fläche von knapp 900 km² und eine Tiefe von rund 100 m. Er trocknete in der Folge durch das Abschmelzen der ihn speisenden Gletscher und einen Klimawandel mit stark reduzierten Niederschlägen weitgehend aus. Die prähistorische Uferlinie kann an den Hängen im Westen als Terrassen-Struktur gefunden werden.

Das heutige Erscheinungsbild des Mono Lakes wird stark durch Vulkanismus geprägt. Die Mono-Inyo Craters südlich des Sees sind rhyolithische Lavadome und mit einem Alter von 2000–600 Jahren die jüngste Hügelkette Nordamerikas. Panum-Krater, der nördlichste des Kraterfelds, ist mit rund 650 Jahren auch der jüngste und liegt nur etwas mehr als einen Kilometer südlich des Sees. Die dunkle Negit-Insel im Norden des Sees ist vulkanischen Ursprungs und knapp 2.000 Jahre alt. Die größere, zentrale Pahoa-Insel ist die jüngste Auswirkung des Vulkanismus in der Region. Selbst nicht aus vulkanischem Material, wurde sie durch darunter aufsteigendes Magma angehoben und durchbrach vor rund 250 Jahren die Wasseroberfläche. Black Point am Nordwestufer ist das Überbleibsel eines basaltischen Schlackenkegelvulkans, der vor etwa 13.300 Jahren unter Wasser ausbrach.

Niederschläge erhält der See weit überwiegend in Form von winterlichem Schneefall auf die höheren Lagen der Sierra, der nach der Schneeschmelze über den Lee Vining Creek und den Rush Creek zum See abläuft, beide Bäche werden vom Los Angeles Aqueduct angezapft. Kleinere Zuflüsse sind der Mill Creek und der Wilson Creek im Nordwesten. Weitere Zuflüsse im Süden und Norden führen nur zeitweise Wasser und spielen für den Wasserstand des Sees keine Rolle. Rush Creek und Mill Creek werden zur Gewinnung von Wasserkraft aufgestaut.

Da der Mono Lake natürlicherweise keinen Abfluss hat, verliert er nur durch Verdunstung an Wasser. Somit sammeln sich alle im zufließenden Wasser gelösten Mineralien im See an. In der Folge stieg der Salzgehalt und wurde das Seewasser zunehmen alkalisch. Über die lange Existenz des Sees ließ das Klima den Wasserspiegel stark schwanken, in den letzten 500 Jahren sank der Pegel durch das semi-aride Klima tendenziell auch vor der Ableitung nach Los Angeles.

Der See enthält ungefähr 254 Millionen Tonnen an im Wasser gelösten Salzen. Der Salzgehalt variiert entsprechend dem schwankenden Wasservolumen. Vor 1941 betrug der Salzgehalt 50 Gramm pro Liter (die Ozeane der Welt haben einen durchschnittlichen Wert von 31,5 Gramm pro Liter). Als der See 1982 auf seinen niedrigsten Pegel sank, hatte der Salzgehalt sich auf 99 Gramm pro Liter verdoppelt. 2002 waren es 78 Gramm Salz pro Liter. Es wird erwartet, dass sich mit steigendem Wasserstand der Salzgehalt langfristig auf einem durchschnittlichen Niveau von 69 Gramm Salz pro Liter stabilisieren wird.

Die charakteristischen Kalktuff-Gebilde an den Seeufern entstehen unter Wasser, die heute sichtbaren wurden erst durch die Absenkung des Wasserspiegels freigelegt. Quellen transportieren Wasser mit gelöstem Calciumcarbonat aus den umliegenden Bergen und traten im See aus. Der See ist durch eine Vielzahl an gelösten Mineralien mit einem pH-Wert von 10^[2] stark alkalisch und durch die unterschiedlichen Säurewerte kommt es zur Ausfällung der Carbonate als Kalktuff.^[3]

Ein weiteres Mineral am Mono Lake ist Hazenit. Das biogene Phosphat wird in Algen des Sees gebildet, die an den Kalktuff-Säulen wachsen. Es wurde 2007 erstmals beschrieben und bisher an keinem anderen Ort gefunden.^[4] Ende 2010 gab die NASA bekannt,^[5] dass aus Sedimenten des Sees ein Bakterienstamm mit der Bezeichnung GFAJ-1 isoliert wurde, der Arsenat an Stelle von Phosphat in Biomoleküle einbauen können soll.^[6] Dies würde das bisherige Verständnis der biochemischen Möglichkeiten für Lebewesen erweitern. Die Veröffentlichung wurde aber stark kritisiert, das Ergebnis konnte bis Mitte 2011 nicht reproduziert werden.

Ökologie

Die hohe Salinität des Mono Lakes in Verbindung mit der Alkalität eines pH-Wertes von 10 schränkt das Ökosystem in und am See stark ein. Höhere Salzkonzentrationen kommen in anderen Seen in den Vereinigten Staaten und anderen Teilen der Erde vor, aber kein anderer See der Erde weist eine vergleichbare Kombination aus Salinität und Alkalinität auf.^[7]

Der See unterteilt sich in zwei wesentliche Lebensräume:

• In den tiefen Wasserbereichen ist Phytoplankton die Grundlage der Nahrungskette. Von diesen ernähren sich Krebstiere, vorwiegend der im Mono Lake endemischen Art Artemia monica und in geringerem Maße Artemia salina, Kleinkrebse mit einer Größe von wenigen Millimetern bis unter einem Zentimeter. Im offenen Wasser gibt es außer diesen beiden Arten kein weiteres Zooplankton von nennenswerter Verbreitung, der Seegrund ist in den tiefen Wasserbereichen völlig frei von tierischem Leben. Diese Krebstiere sind die Nahrungsgrundlage für den Schwarzhalstaucher und die Kaliforniermöwe.
• In den Uferbereichen ist die Salzfliegenart Ephydra hians maßgeblich. Auch sie ernährt sich von Phytoplankton. Anders als im Tiefwasser kommen in den Uferbereichen allerdings auch einige weitere Insektenarten vor, so zwei Bremsen der Gattung Chrysops, sowie eine Stechfliegenart aus der Gnitzen-Gattung Culicoides und weitere Arten mit wesentlich geringerem Anteil. Die Insekten und ihre Larven bilden die Nahrungsgrundlage für Limikolen, die Vögel der Uferzonen. Darunter ist besonders der Wilson-Wassertreter zu nennen,

Weil im Mono Lake keine Fische leben können, ist die Nahrungskette vom Phytoplankton als Primärproduzenten über Zooplankton und Insekten als Primärkonsumenten zu den Vögeln als Spitzen-Konsumenten sehr kurz. Dafür kommen die Arten in ungeheurer Individuenzahl vor. Die höchste gemessene Dichte an Artemia-Krebsen im Mono Lake betrug 31.000 Tiere/m², der Wert schwankt aber zeitlich und räumlich stark. Die Salzfliegen und ihre Puppen bilden im Sommer Teppiche und Matten im Uferbereich. Die Matten aus Salzfliegen-Puppen halten sich unter Wasser vorwiegend im östlichen Teil des Seeufers auf, wobei sie an Tuff-Türmen ein ideales Substrat vorfinden. Die erwachsenen Tiere leben vorwiegend auf den Uferebenen und bilden dort dichte Bestände, die wie dunkle Wolken wirken können.

Auch einige Arten der Spitzen-Konsumenten kommen in sehr hoher Dichte vor, so dass der Mono Lake eine besondere Bedeutung für ihre Populationen hat. Schwarzhalstaucher nutzen den See als Rastplatz auf dem Vogelzug, wobei sie sich Nahrungsreserven anfressen und die Zeit zur Mauser nutzen. Spitzenzahlen von 600.000 bis 900.000 Exemplaren wurden beobachtet. Nachdem die Gesamtpopulation der Schwarzhalstaucher in Nordamerika auf etwa 2,5 Millionen geschätzt wird, darf man annehmen, dass der Mono Lake für mindestens ein Viertel bis zu etwa einem Drittel aller Individuen von großer Bedeutung ist. Die Artemia-Krebse und in geringerem Anteil Salzfliegen machen rund 95% ihrer Nahrungsaufnahme während des Aufenthaltes am See aus.

Wilson-Wassertreter sind in besonderem Maße auf Rastplätze mit guter Nahrungsversorgung angewiesen, weil sie von Nordamerika auf dem Vogelzug einen Non-Stop-Flug in die Winterquartiere in Südamerika antreten. Mono Lake ist der mit großem Abstand wichtigste Sammel- und Rastplatz für diese Art im westlichen Nordamerika mit rund 100–125.000 Tieren pro Jahr, von denen etwa 70.000 als Spitzenbestand gleichzeitig anwesend sind. Auch sie nutzten den Aufenthalt am See zur Mauser. Das eng verwandte Odinshühnchen wird mit über 50.000 Individuen im Jahr am Mono Lake beschrieben, dies stellt aber einen wesentlich geringeren Anteil der nordamerikanischen Gesamtpopulation dar, weshalb diese Art weniger auf den See angewiesen ist. Für eine weitere Wassertreter-Art, das Thorshühnchen, ist der See nicht von Bedeutung.

Die Kaliforniermöwe ist die dritte Vogelart, für die der Mono Lake eine wesentliche Funktion von kontinentaler Bedeutung hat. Sie brütet mit rund 50.000 Exemplaren auf den Inseln des Sees. Bei einer Weltpopulation von 220.000 Tieren ist der Mono Lake für den Bestand der Art wichtig. Sie litt in besonderem Maße unter der Absenkung des Wasserspiegels zu den Zeiten des Tiefsstandes Anfang und erneut Ende der 1980er Jahre. Damals fiel ein Teil des nördlichen Sees trocken und die Negit-Insel wurde zur Halbinsel. Über die Landbrücke konnten Kojoten die Brutgebiete erreichen und verhinderten in den betroffenen Jahren jeden Bruterfolg auf dieser Insel.

Für den Seeregenpfeifer ist der See ebenfalls von besonderer Bedeutung, obwohl er sich nicht von den Krebstieren und Salzfliegen ernährt, sondern seine NAhrung in der Vegetation der Uferebene sucht. Da er nur auf weitgehend vegetationsfreiem Gelände brütet, nutzt er besonders die trocken gefallenen Teile des ehemaligen Seebodens. Er profitierte daher von der Absenkung des Wasserspiegels. Die Art steht unter dem Artenschutz des Bundes nach dem Endangered Species Act, auf den Uferebenen des Mono Lakes brüten rund 10% des kalifornischen Bestands.^[8]

Weitere Limikolen, die das Nahrungsangebot des Mono Lakes in besonderem Maße nutzen, sind Amerikanische Säbelschnäbler, der Amerikanische Stelzenläufer, der Keilschwanz-Regenpfeifer und der Drosseluferläufer. Der See hat für diese Arten aber keine herausragende Bedeutung.

Die Uferbereiche sowie die Berg- und Hügelhänge im Mono-Becken reichen vom Hochgebirge über diverse Wald- und Buschökosysteme, Beifuß-Steppe und Grasland unterschiedlicher Dichte bis zu den weitgehend vegetationsfreien Salzböden des trockengefallenen Seebetts. Als die ersten Weißen das Gebiet erreichten, lebten in den Gewässern des Mono Beckens keine Fische. Es wird angenommen, dass sie durch die erst relativ kurz zuvor stattgefundenen vulkanischen Aktivitäten ausgestorben waren, da verhältnismäßig junge, fossile Fische im Gebiet nachgewiesen wurden. Während im See selbst keine Fische leben können, wurden in den Zuflüssen zur Förderung des Angelsports zehn Fischarten eingesetzt, darunter fünf Forellen-Arten. Über 290 Vogelarten wurden im Mono-Gebiet nachgewiesen. Säugetiere kommen mit über 70 Arten im Einzugsgebiet des Sees vor, Arten von besonderer Bedeutung aber nur in den höheren Lagen des Gebirges, so dass der Mono Lake selbst für Säugetiere keine besondere Rolle spielt.^[9]

Geschichte der Landnutzung

Ursprünglich lag der Mono Lake im Gebiet der Nördlichen Paiute-Indianer. Die Mono-Indianer wurde von ihren Nachbarn, den Yakut Monachi genannt, die auf beiden Seiten des Gebirges lebenden. Die westlichen Mono lebten das ganze Jahr in den Tälern der Westflanke der Sierra Nevada, insbesondere im Yosemite- und im Hetch-Hetchy-Tal. Die östlichen Mono verbrachten den größten Teil des Jahres östlich der Berge rund um den Mono Lake und zogen nur im Herbst über den Kamm, um Eicheln und andere Baumfrüchte als Wintervorrat zu sammeln.^[10]

Weiße kamen erst in den 1850er Jahren in nennenswerter Zahl auf die Ostseite der Sierra Nevada. Die Zuflüsse des Mono Lakes wurden zum Zentrum einer bescheidenen Weidewirtschaft mit Rindern und Schafen, mit der vor allem die Prospektoren und Bergleute versorgt wurden, die zunächst nach Gold, später nach anderen Metallen gruben. Die heutige Geisterstadt Bodie nördlich des Sees war eine der größten Bergbaustädte der Region. Außerdem wurden die Bergwälder forstwirtschaftlich genutzt. Die Mono Mill wurde als größtes Sägewerk der Region 1881 gegründet und bestand bis 1917. Die Versorgung von Bodie mit Holz war der Hauptgrund für die Errichtung der Bodie Railway, die vom Mono Lake über das Sägewerk zur Goldgräbersiedlung fuhr.

Heute findet noch immer ein bescheidener Abbau von Bimsstein an den Mono-Kratern statt. Ansonsten lebt die Region vom Tourismus. Im Sommer ist die Region attraktiv für Wanderer und Angler und der See ist ein bedeutender Stopp für Touristen, die über den Tioga Pass in den Yosemite-Nationalpark fahren oder von dort kommen. Im Winter zieht das Skigebiet June Lake Ski Area^[11] am Oberlauf des Rush Creek die meisten Besucher an.

Streit um Wasserableitung

Um die Voraussetzung für das Wachstum der Stadt Los Angeles zu schaffen, musste die in den Wüsten Südkaliforniens liegende Siedlung mit Trinkwasser versorgt werden. William Mulholland plante als Leiter des Los Angeles Department of Water and Power die Niederschläge auf der Ostflanke der Sierra Nevada zu nutzen. 1913 wurde der erste Los Angeles Aqueduct eröffnet, der vom Owens River im südlich an das Mono-Becken anschließenden Owens Valley Wasser ableitete. 1941 verlängerte Los Angeles das Aquäduktsystem bis in das Mono-Becken und zapfte Oberflächenwasser ab. Dazu wurde der Lee Vining Creek durch einen Kanal an den Hängen der Sierra mit dem Grant Lake Reservoir am aufgestauten Rush Creek verbunden und ein Tunnel mit einer Druckröhre nach Südosten in die Long Valley Caldera gebohrt, von wo das Wasser im zweiten Los Angeles Aqueduct entlang dem Owens River parallel zum ersten Aquädukt nach Süden abgeleitet wird. 1963 wurde die Kapazität der Leitung erweitert. Die Erlaubnis sah vor, dass Los Angeles bis zu 200 cubic foot per second (~ 5.66 m³/s) ableiten darf, ohne Restwassermengen festzulegen, die in den Bächen verbleiben und dem See zufließen müssen.^[12] Schon bald überstieg die natürliche Verdunstung den reduzierten Wasserzufluss in den Mono Lake, so dass der Pegel des Sees dramatisch sank. 1941, vor der Ableitung der Zuflüsse, lag der Wasserspiegel des Sees auf 1956 m über dem Meer. Der niedrigste Wert wurde 1982 mit 1933 m erreicht. Alkalischer Sand und die meisten der heute sichtbaren Kalktufftürme fielen trocken.

1974 untersuchte David Gains, damals Doktorand der University of California, Davis, das Ökosystem des Sees. Er schrieb seine Arbeit über die Krise des bedrohten Ökosystems. 1976 leitete er eine studentische Forschungsgruppe an der Stanford University, die die erste umfassende Studie des Mono Lake-Ökosystems verfasste.^[13] Gaines gründete 1978 Mono Lake Committee als Organisation innerhalb der Audubon Society und spielte eine ausschlaggebende Rolle in der Kampagne, die kalifornische Öffentlichkeit von den Wirkungen des gesunkenen Pegels zu informieren. Zudem reichte die Naturschutzorganisation Klagen gegen die Genehmigungen zur Wasserausleitung ein.^[14]

Nach dem niedrigsten Wasserstand von 1982 ließen überdurchschnittliche Regenfälle den See bis 1986 wieder etwas wachsen. Anschließend setzte eine mehrjährige Trockenheit ein. Als die Negit-Insel im Norden des Sees 1989 erneut zur Halbinsel wurde, so dass Koyoten die Nester der Kaliforniermöwen plündern konnten, bauten Naturschützer Elektrozäune, um die Brutplätze zu schützen.

Die Wasserableitung wirkte sich nicht nur am Mono Lake aus. Der aus dem Owens River gespeiste, rund 190 km südlich des Mono Lake gelegene Owens Lake, in dem früher ein ähnliches Ökosystem existierte, trocknete vollständig aus. Der Mono Lake entkam dem Schicksal des Owens Lake, weil 1983 eine Klage des Mono Lake Committee vor dem Supreme Court of California ergab, dass die Wasserkontrollbehörde die öffentlichen Belange bei der Abwägung über die Wasserableitung nicht ausreichend beachtet hatte.^[15] Ein untergeordnetes Gericht bestimmte daraufhin einen vorläufigen Mindestpegel von 1944 m über dem Meer und schränkte die Ableitung ein, bis dieser erreicht wäre. Der Kongress der Vereinigten Staaten gab 1984 eine Studie in Auftrag, die den Mono Lake und das Becken auf Auswirkungen verschiedener Wasserstände untersuchen sollte.^[16] Eine dafür eingesetzte Arbeitsgruppe des National Research Council legte 1987 die umfassende Studie zur Ökologie des Gebietes und den Folgen der Wasserpegelabsenkung vor.^[17]

Aufgrund der Studie von 1987 und nach einer Reihe langwieriger Prozesse erließ die kalifornische Behörde für Wasserressourcen „California State Water Resources Control Board“ im September 1994 eine Entscheidung zum Schutz des Mono Lake und seiner Zuflüsse,^[18] durch die die Wasserableitung begrenzt wurde. Die Behörde gab darin für den Mono Lake selbst einen Wasserstand von 1948 Metern als Ziel vor. Der Wert wurde ermittelt in dem die in der Studie von 1987 ermittelten Einflüsse verschiedener Wasserstände auf die einzelnen Ökofaktoren und die in besonderem Maße auf den See angewiesenen Arten abgewogen wurde. Außerdem wurden Restwassermengen für die Zuflüsse des Sees definiert, die auch unterhalb der Wehre zur Wasserableitung ein stabiles Ökosystem ermöglichen.^[19] Seitdem ist der Pegel langsam gestiegen; die Negit Insel ist wieder vor Landraubtieren sicher. Vom 1994 als Ziel definierten Pegelstand von 1948 Metern war der Wasserstand im Jahr 2011 noch gut zwei Höhenmeter entfernt.^[20] Sollte das Ziel nicht innerhalb von zwanzig Jahren, also bis September 2014 erreicht werden, werden weitere Einschränkungen der Wasserableitung fällig. Allerdings wird auch dieser Pegel, historisch betrachtet, noch niedrig sein; das ungeschützte Ufer erzeugt bei starkem Wind weiterhin gefährlichen alkalischen Staub, was die Luftqualität der Region beeinträchtigt, andererseits erlaubt dieser Wasserstand dem Seeregenpfeifer angemessene Brutreviere und die weitaus meisten Tufftürme bleiben zugänglich.

Schutzgebiete am See

Seit 1982 ist der Teil des ehemaligen Seebetts, der seit dem Beginn der Wasserausleitung im Jahr 1941 trocken gefallen ist, unter dem Namen Mono Lake Tufa State Reserve als Naturschutzgebiet des Staates Kalifornien ausgewiesen. Bei Lee Vining informiert ein kleines Besucherzentrum über die Problematik der Wasserableitung und die ökologische Bedeutung des Sees.

Das Umfeld des Sees ist mit Ausnahme des Siedlungsbereichs von Lee Vining nahezu vollständig im Besitz der Bundesregierung und untersteht dem Inyo National Forest innerhalb des United States Forest Service. Seit 1984 sind der Talgrund, die unteren Hänge und große Teile des Mono-Kraterfelds als Mono Basin National Forest Scenic Area ausgewiesen.^[21] Diese Form eines Schutzgebietes unter der Verwaltung des Forest Service ist einmalig.

20 Kilometer nördlich des Mono Lake liegt der Bodie State Historic Park, der über eine Schotterstraße zu erreichen ist. Der State Park dient der Erhaltung der alten Goldgräberstadt Bodie, eine der besterhaltenen Geisterstädte der USA.