苏必利尔湖 :位于北美洲的世界面积最大淡水湖

更新时间:2024-03-23 09:35

苏必利尔湖(英语:Lake Superior;奥吉布瓦语:gichi-gami),位于美国加拿大交界处,是北美五大湖中最西北和最上游的湖泊,横跨美国的明尼苏达州威斯康星州密歇根州和加拿大的安大略省。湖面海拔183米,湖岸线长4768千米,面积82367平方千米,是世界上面积最大的淡水湖。湖水深度平均148米、最深406米,蓄水量12221立方千米,容纳了世界全部表层淡水的近10%,是世界容量第三大的淡水湖。

11亿年前的火山活动与200万年前的冰川运动塑造了苏必利尔湖及其周边的地形地貌。湖泊周围的地区主要由花岗石玄武岩和多种沉积岩构成,因富含铁、铜、银、、金等矿物而闻名。湖泊区域属于温带大陆性气候,气温与降水随季节变化大。200多条河流流入苏必利尔湖,包括圣路易斯河、皮克河、鸽子河和尼皮贡河等。湖水经由东南部圣玛丽河流出,注入休伦湖。苏必利尔湖中生活有近90种鱼类,其中34种为本地特有鱼类。

苏必利尔湖区域10000年前已有人类活动。奥吉布瓦美洲原住民于16世纪来到湖区周边,并在部族间竞争中取得优势。法国人于17世纪初来到苏必利尔湖,并与印第安人合作。1763年,英国人取代法国人获得苏必利尔湖区域的控制权。1842年,美国加拿大划定了苏必利尔湖上的国界线。如今,苏必利尔湖区域以发达的采矿业、航运业和旅游业知名。湖区一些主要景点包括使徒群岛国家湖岸、岩画国家湖岸、塔克梅农瀑布州立公园、德卢斯架空吊桥、奥伊梅特峡谷省立公园、皇家岛国家公园等。

命名

本地的印第安原住民奥吉布瓦人(Ojibwe)称苏必利尔湖为gichi-gami,意为“大海”。

17世纪初的法国探险者作为首批发现这片湖泊的南非白人,将其命名为le lac supérieur,意为“上湖”,以表明苏必利尔湖在五大湖水系中的位置。17世纪,该湖泊还被称为特雷西湖(Lac Tracy)。

1763年,在法国印第安人战争(French and Indian War)中取胜的英国从法国手中夺取了苏必利尔湖区域的控制权。英国人借用了湖泊的法语名,将其英语名确定为superior,意为“更高级的、更上级的”。这一名称沿用至今。

位置境域

苏必利尔湖位于北美洲中东部、美国加拿大交界处,是北美五大湖(Great Lakes)中最西北和最上游的湖泊,横跨美国的明尼苏达州(State of Minnesota)、威斯康星州(State of Wisconsin)、密歇根州(State of Michigan)和加拿大的安大略省省(Province of Ontario),湖中心位于密歇根州,经纬度坐标范围为北纬46°30′-48°00′、西经84°00′-92°30′。湖泊东西长560千米、南北宽257千米,面积82367平方千米,其中约35%位于加拿大一侧。

成因

几乎整个苏必利尔湖周围的地壳基岩都是北美加拿大地盾(Canadian 地盾)的一部分,这个巨大的岩石构造是在前寒武纪时期形成的。一些古代海洋的沉积物在大约18.5亿年前的一次造山活动中被抬升到地表。随后经历长时间的侵蚀,该地的山脉和丘陵再次变成平原。

从约11亿年前开始,一股炽热的地幔柱(plume)在苏必利尔地区地下出现。这股地幔柱通过缓慢的塑性运动上升,并在更坚硬的岩石圈(地壳和最上层地幔)下方扩散,这使得被称为大陆中部裂谷系统(The Midcontinent Rift System)的大量裂谷和断层出现。地幔柱化为岩浆从地表喷发而出,冷凝形成的玄武岩覆盖了苏必利尔区域。剧烈的火山活动持续了2400万年,期间只有一次约500万年的间歇期。最终,地幔柱和火山活动逐渐平息。这时,覆盖于地表的玄武岩层开始使整片土地下沉,形成了一片低洼的盆地。在数百万年中,溪流携带大量的沉积物来到盆地,形成湖区的沉积岩层。

在接下来的十亿年时间中,苏必利尔地区的地质变化较为温和。从约200万年前开始,活跃的威斯康星冰川运动(Wisconsin Glaciation)进一步打磨苏必利尔地区的盆地结构。约10000年前,威斯康星冰川从五大湖区域退却,融化产生的水流进盆地,形成了苏必利尔湖。

水文特征

湖泊特征

苏必利尔湖东西长560千米、南北宽257千米,面积82367平方千米,是世界上面积最大的淡水湖;蓄水量12221立方千米,容纳了世界全部表层淡水的近10%。湖水平均深度148米,湖面海拔183米,水位呈现月度周期性变化,在每年8-9月达到最高,3月左右达到最低。从1998年开始,苏必利尔湖的水位急剧下降,2007年水位达到历史低点;从2014年开始,湖泊水位迅速回升,2019年的水位达到历史高点。

水量变化

在一年中,苏必利尔湖区域降水量随季节变化,春末、夏季和初秋的降水量较高;入湖径流量高峰出现在春末夏初,主要是由于流域积雪融化的原因;秋末和冬季湖面蒸发量最大,春末夏初蒸发量最小。从而得知苏必利尔湖的净流域供应量(Net Basin Supply,简称NBS)特征:苏必利尔湖每年5月的净流域供应量达到最大,月均补充约150毫米深的湖水;每年12月到1月,净流域供应量小于0。

湖水化学

由于苏必利尔湖的深度和低温抑制了水生生物的初级生产过程,湖水长期保持着寡营养的状态。苏必利尔湖是五大湖中受人类影响最小的湖,湖水中各类离子含量与增长率均为五大湖中最低,尽管如此,钙、钠、硫酸盐含量的上升趋势仍然显示了人类活动的影响。

流域水体

苏必利尔湖流域面积为124838平方千米,超过200条河流流入苏必利尔湖,其中比较主要的有圣路易斯河(St. Louis River,309千米),皮克河(Pic River,150千米),卡米尼斯蒂奎亚河(Kaministiquia River,95千米),米奇皮科滕河(Michipicoten River,81千米),鲍伊斯布鲁尔河(Bois Brule River,71千米),鸽子河(Pigeon River,50千米)和尼皮贡河(Nipigon River,48千米)等。苏必利尔湖水通过东南部的圣玛丽河(St. Marys River,120千米)注入休伦湖(Lake Huron)。其他湖泊参与构成了苏必利尔湖流域,其中位于苏必利尔湖北方的尼皮贡湖(Lake Nipigon)是最大的,面积为4848平方千米。

地下水

地下水是苏必利尔湖水的来源之一,这些地下水主要分布在湖泊南部地下的砂岩碳酸盐岩含水层中。苏必利尔湖从地下水系统中吸取淡水,吸取速率在每年3月份达到最高,约为60立方米每秒;在6-7月份达到最低,约为10立方米每秒,年平均速率约为30立方米每秒,占正向流域水供应(positive basin H₂O supply,简称PBS)的约0.8%。

其他地理特征

气候

苏必利尔湖区域属于温带大陆性气候,温度与降水的年际变化大。与此同时,苏必利尔湖地区的气温是五大湖中最冷的。以湖泊西端的明尼苏达州德卢斯市(Duluth)为例,年平均气温约5℃,一年中最高气温(7月与8月)约25℃,而最低气温(1月与2月)可达零下14℃。湖面水温比气温略高,在每年3-4月达到最低点,8-9月达到最高点,在每年的1月底到5月中旬,最多95%的湖面会被冰所覆盖。自1979年至2006年,苏必利尔湖区域夏季最高气温上升了约2.5℃。

苏必利尔湖区域的年均降水量约为752毫米,春末、夏季和初秋的降水量较高。湖泊区域位于中纬度的西风带,西风持续一年中约40%的时间,平均风速为8-15米每秒。每年6月中下旬,苏必利尔湖区域的日照时长达到最长,此时在湖泊北端的圣伊格纳斯岛(St.Ignace Island),每日白昼时长可达16小时以上。

地质

苏必利尔湖北岸遍布加拿大地盾古老的花岗石结构。圣伊格纳斯岛、米奇皮科滕岛(Michipicoten Island)和黑湾半岛(Black Bay Peninsula)等地保留有火山活动留下的黑色玄武岩。湖泊南岸分布有沉积岩,如白云岩石灰岩页岩和铁燧岩等。湖泊周围的地区因富含铁、铜、银、镍、金等矿物而闻名。湖周围的一些矿山包括马曼斯角(Point Mamainse)的铜矿、马拉松(Marathon)附近的金矿、银岛(银矿 Islet)的银矿和西雅诺角(Theano Point)的铀矿等。

苏必利尔湖的沉积速率较低,在冰川期之后约为每年0.13-0.15毫米。湖底沉积层主要分为两层:位于下方的是冰川活动时期积累的沉积物,平均厚度约1米,最厚可达18米,主要由钙质黏土石英长石方解石白云石构成;位于上方的是冰川消融之后产生的沉积物,平均厚度约为3米,主要由红褐色、灰褐色或深灰色的粉质粘土构成,在此层2-10厘米深的地方可以观察到一层坚硬的色氧化铁层,通常隐藏在黑锰层之下。

地形地貌

湖床地形

苏必利尔湖平均深度148米,最大深度406米。湖底分布有四个盆地,自西向东分别为德卢斯盆地(Duluth Basin)、使徒盆地(Apostle Basin)、皇家盆地(Royale Basin)和基威诺盆地(Keweenaw Basin),其中最深处位于基威诺盆地。湖床西半较为平坦,东半地形复杂崎岖。

两条东西走向的主要岩石断层(fault)参与了这些盆地的构成。地壳应力引发的活动使得湖底中部下沉、两侧隆起,形成了湖中盆地与盆地两侧的岛屿和半岛,同时将地底的岩层暴露出来,提供了丰富的矿产资源。

湖岸地形

苏必利尔湖湖面海拔183米。火山岩构成的悬崖是苏必利尔湖湖岸区域的典型地貌,这是断层活动和火山活动共同作用的结果,在地图上显示为密集的等高线。悬崖的高度从数米到数十米不等,遍布在湖岸线各处,期间穿插有火山基岩湖岸、火山卵石滩、沙砾滩等景观。

主要岛屿和半岛

超过400个岛屿分布在苏必利尔湖中,比较主要的岛屿包括皇家岛(Isle Royale)、使徒群岛(Apostle Islands)、米奇皮科滕岛、圣伊格纳斯岛、帕特森岛(Patterson Island)、辛普森岛(Simpson Island)等。其中面积最大的岛屿是皇家岛,位于苏必利尔湖中部,属于密歇根州,面积约536平方千米。

苏必利尔湖中较为主要的一个半岛是位于湖泊中南部的基威诺半岛(Keweenaw Peninsula)。这座半岛属于密歇根州上半岛(Upper Peninsula)的一部分,向东北方向伸入苏必利尔湖。基威诺半岛以长达7000年的开采铜矿的历史而知名,采矿业衰落之后,半岛逐渐被开发为兼顾人文历史和自然景观的旅游景点。

土壤

苏必利尔湖周边土壤主要属于灰土纲(Spodosols)中的弱发育正常灰土类(Haplorthods)与有机土纲(Histosols)中的弱发育高分解有机土类(Haplosaprists),前者以腐殖质和铁铝的淀积物为特征,而后者富含有机质和氮素。湖区根据土质不同可分为6个区域,湖泊南岸和东岸以灰土纲与有机土纲为主,北岸和西岸则以始成土纲(Inceptisols)和淋溶土纲(Alfisols)为主。

生物多样性

动物

苏必利尔湖中生活有近90种鱼类,其中34种为本地特有鱼类。湖中有代表性的鱼类包括湖鳟(Salvelinus namaycush)、三文鱼(Salmo salar)、大眼梭鲈(Sander vitreus)、白斑狗鱼(Esox lucius)、小口黑鲈(Micropterus dolomieu)、湖鲟(Acipenser fulvescens)等,其中湖鲟是苏必利尔湖中体型最大的鱼。此外,各种蜗牛、蛤蜊、片脚类动物(amphipod)、虾和大量浮游动物同样生活在湖中,它们有些是本土物种,有些是经由人类船只活动引入湖区的。

哺乳动物中,北美水(Lontra canadensis)与美洲河狸(Castor canadensis)经常在苏必利尔湖岸区域活动;包括各种鸬鹚鸬鹚属)、普通海鸥(Larus canus)、鹗(Pandion haliaetus)和白头海雕(Haliaeetus leucocephalus)在内的众多鸟类栖息在湖泊周边;湖边一种常见的两栖动物木蛙(Lithobates sylvaticus),这种动物以出色的抗寒能力著称,生活在湖边的沼泽和湿地区域。

植物

苏必利尔湖沿岸的湿地包括许多贫瘠沼池(poor fens),这是一种特殊类型的湿地,其特征是酸性、沙质的土壤和极端的北方气候。在这些沼池里,像肉食性猪笼草(Sarraceniaceae)、睡菜(Menyanthes trifoliata)和青姬木(Andromeda polifolia)等植物生长茂盛。苏必利尔湖周边沼泽中发现的植物包括各种藨草(Scirpus)、沼泽风铃草(风铃草属 aparinoides)和加拿大拂子茅(Calamagrostis canadensis),一些灌木状植物如旋果蚊子草(Filipendula ulmaria)和草甸柳(Salix petiolaris)也生长在那里。湖岸火山岩悬崖上缘是典型的北方森林(boreal forest),其中有代表性的植物包括绿桤木(Alnus viridis)、白云杉(Picea glauca)、北美香柏(Thuja occidentalis)等。

人类活动

历史沿革

早期原住民

在约10000年前苏必利尔湖刚刚形成时,其南方的银湖盆地(Silver Lake Basin)就开始有人类活动痕迹,当时的原住民被称为“普兰诺人”(Plano)。约5000年前开始,奥吉布瓦人和克里人(Cree)的祖先希尔德阿凯克人(地盾 Archaic)在周边开采矿石并同其他地区的土著进行贸易。在12世纪到16世纪间,土著居民在苏必利尔湖周边建造了一系列被称为“普卡斯克瓦坑”(Pukaskwa pits)的环形石堆结构。这些构造对当地的原住民群体具有重要的精神意义。

奥吉布瓦人

奥吉布瓦人又称齐佩瓦人(Chippewa)。16世纪初,奥吉布瓦人向西迁移来到苏必利尔湖区域,他们是更大规模的阿尼希纳贝美洲原住民(Anishinabe)的一部分。奥吉布瓦人擅长谈判与政治斡旋,凭借与法国人建立的良好关系,在部落间竞争中取得了优势,强行驱赶了周边的苏族(Sioux)和福斯族(Fox)印第安人,1662年在苏圣玛丽(Sault Ste. Marie)以西击败了易洛魁邦联(Iroquios Confederacy)印第安人,并于18世纪中叶掌握了苏必利尔湖湖岸的全部地区。

早期殖民活动

最先在苏必利尔湖一带活动的非印第安人是法国人。1621年,法国探险家艾蒂安·布吕勒(Étienne Brûlé)沿休伦湖北岸向西到达苏圣玛丽,返回后报告了休伦湖外存在的“另一个非常大的湖”,这被认为是非印第安人首次发现苏必利尔湖。1632年,苏必利尔湖及其周边首次出现在公开地图上。1641年,苏圣玛丽被命名。1647年,湖泊的法语名“Superieur”首次公开发表。法国人与本地土著达成了稳定的贸易合作关系,用各种制成品换取土著猎获的毛皮。1670年哈德逊湾公司(Hudson Bay Co.)成立,至18世纪逐渐垄断周边的毛皮贸易。

1754年,法国印第安人战争爆发,奥吉布瓦人与法国人结盟以对抗英国人,但未能取胜。1763年2月,《巴黎协议》(The Treaty of Paris)签订,英国取得了苏必利尔湖区域的控制权。英国人重视与当地土著之间的良好关系的培养,逐步取得对毛皮贸易的控制。1779年,西北公司(North West Co.)建立,在毛皮贸易方面同哈德逊湾公司竞争。1783年,皇家岛被出售给美国

美国-加拿大治理时期

在1812年对英战争(War of 1812)中,奥吉布瓦人与英国人结盟以对抗美国人,但未能取胜。1814年,英国失去了对苏必利尔湖区域的控制。1842年,美国与加拿大签订《韦伯斯特-阿什伯顿条约》(Webster-Ashburton Treaty),划定了苏必利尔湖上的国界线。美国于19世纪50年代到20世纪30年代对美洲原住民推行同化政策,鼓励或强迫印第安人放弃他们的语言、习俗、宗教和生活方式,试图使他们同化或融入美国主流社会。美国人前后与奥吉布瓦人签订了约50份条约,极大地压缩了奥吉布瓦人的生存空间。19世纪40年代末,美国政府着手将奥吉布瓦人强制迁移到明尼苏达州的保留地,导致数百名奥吉布瓦人在途中由于寒冷、疾病和糟糕的食物状况而死亡,史称“桑迪湖悲剧”(Sandy Lake Tragedy)。

1852年4月5日,奥吉布瓦大酋长凯奇韦什克(Kechewaishke,又称“水牛酋长” Chief Buffalo)前往华盛顿哥伦比亚特区,向时任美国总统米勒德·菲尔莫尔(Millard Fillmore)递交请愿书,陈述奥吉布瓦人的困境。菲尔莫尔总统最终同意撤销强制迁移命令,允许奥吉布瓦人继续在苏必利尔湖周边居住。奥吉布瓦部族如今保留有约32万人的规模,是北美洲现存美洲原住民中规模最大的部族之一。

19世纪80年代,加拿大太平洋铁路(Canadian Pacific Railway)建成,将移民带到湖的北岸。1959年,圣劳伦斯海道(St. Lawrence Seaway)开通,引入了咸水航运。1970年,加拿大安大略省桑德贝市(Thunder Bay)由威廉堡(Fort William)和亚瑟港(Port Arthur)合并建立。

经济活动

林业

苏必利尔湖流域南部的原始森林曾以大片的北美乔松(Pinus strobus)和其他优质硬木树种为特征,这片区域一度是世界最大的木材生产地之一。1870年以来,由于过度砍伐和火灾,原始森林逐渐消失,1900年左右,主要的伐木工作停止,至1910年左右,原本的五大湖森林基本消失,取而代之的是只能作为纸浆木材来源的低价值树种。随着之后森林保护与恢复工作的开展,苏必利尔湖区域的森林质量有所恢复。

渔业

苏必利尔湖周边的土著居民拥有数千年的捕鱼历史,尤其是在湖泊南岸。在欧洲殖民者于湖泊周边活动的初期,湖鳟与湖白鲑(Coregonus clupeaformis)是主要渔获,彼时苏必利尔湖渔业总产量大约在45000千克到90000千克之间。1835年,美国毛皮公司(American Fur Co.)在湖的西端建立了一系列的商业渔站,1839年,这些渔站收获了近45万千克的渔获,为公司提供的收益甚至超过了毛皮贸易。

从19世纪70年代开始,苏必利尔湖的渔业活动经历了工业化升级。1871年,第一艘蒸汽驱动的船出现在湖上;到1890年,一些蒸汽动力装置被用来拉动渔网;1900年,经过加强的刺网升降机(gill net lifter)被发明出来。捕鱼活动的范围、深度和效率都得到了提升。此时,湖区年商业捕捞量超过了180万千克。1941年,这一数字增加到1156万千克。在这一时期,苏必利尔湖达到了历史最大的渔业产量。

1946年,入侵物种海七鳃鳗(Petromyzon marinus)首次在苏必利尔湖中被发现,五年以后,湖中湖鳟的数量急剧下降。虽然当局采用一系列手段遏制海七鳃鳗的繁殖,但未能从湖区将这种入侵物种完全清除。苏必利尔湖渔业进入了萧条期。在此期间,数千万尾湖鳟和湖白鲑鱼苗被投放到苏必利尔湖,以期恢复种群数量。

1955年,五大湖渔业委员会(Great Lakes Fishery Commission)根据《加拿大/美国五大湖渔业公约》(Canadian/U.S. Convention on Great Lakes Fisheries)成立。该委员会负责协调渔业研究、控制入侵的海七鳃鳗,并促进州、省、部落和联邦机构之间的渔业合作管理。苏必利尔湖渔业自上世纪60年代达到最低点以后开始缓慢恢复。通过限制过度捕捞、投放鱼苗和对鱼群的统计学研究,各种经济鱼类的种群数量已得到不同程度的回升。

采矿业

苏必利尔湖西侧地区富含铁矿资源,其中以明尼苏达州东北部的梅萨比岭(Mesabi Range)为代表。19世纪60年代,地质学家发现梅萨比岭附近存在大量铁矿石。1883年,查理曼·塔沃尔(Charlemagne Tower)成立了明尼苏达钢铁公司(Minnesota Iron Company),在梅萨比岭区域开采铁矿,并修建铁路进行运输,迅速实现盈利。塔沃尔的成功吸引了大量投资者、企业和政策倾斜。19世纪90年代,约翰·洛克菲勒(John D. Rockefeller)逐渐接管当地的铁矿业务。1900-1920年,当地的铁矿产业每年为美国国库贡献近一亿美元。梅萨比岭主宰了全球的铁矿石生产达半个多世纪,并在第二次世界大战后的一段时间提供了全球铁矿石产量的近一半。如今,随着当地矿体枯竭,以及其他地方采矿业的发展,该地区的全球贡献下降,但仍然是美国国内重要的铁矿石产地,提供着美国铁产量的近99%。

苏必利尔湖的基威诺半岛富含铜矿资源,7000年前,当地土著居民在此开采和加工金属铜,并构建了覆盖整个大洲的贸易网络,这是北美洲已知最早的金属开采和加工活动。1842年,奥吉布瓦人签署《拉普安特条约》(Treaty of La Pointe),将包括基威诺半岛在内的密歇根州上半岛土地割让给美国。1845年,基威诺县鹰河(Eagle River)附近的悬崖矿山(Cliff Mine)建成,这是基威诺半岛第一座大规模的、实现盈利的矿山,该矿山运营了25年。在1850-1877年间,半岛的矿山满足了全美国铜需求量的约四分之三,而19世纪40年代中叶到1968年,基威诺半岛开采出了超过476万吨的铜。在20世纪初的美国大萧条中,半岛的采矿业逐渐衰落。1997年,昂托纳贡县(Ontonagon)的白松矿山(White Pine Mine)关闭,这是基威诺半岛上的最后一座工业矿山。

铁矿铜矿以外,苏必利尔湖周边还发现有金、、银、镍和各种宝石矿藏。

航运业

尽管苏必利尔湖湖面风浪较大,冰封时间长,其仍然成为了五大湖水系中重要的航道。奥吉布瓦人拥有漫长的乘桦树皮独木舟在湖面航行的历史。1735年,湖面上出现了第一艘带甲板的船。1855年,圣玛丽河上的苏运河(Soo Canal,或Soo Locks)建成,扩大了苏必利尔湖的航运经济。1959年,圣劳伦斯海道开通,引入了咸水航运。苏必利尔湖沿岸主要的港口城市包括明尼苏达州德卢斯市、威斯康星州苏必利尔市、密歇根州马奎特市(Marquette)、安大略省桑德贝市等,这些城市及其港口得益于苏必利尔区域矿业的发展而繁荣起来。截至2024年,德卢斯海运港(Duluth Seaway Port)每年吞吐近800艘航船,搭载近3200万吨的矿石、粮食、煤炭等货物,是美国最大的干散货港口。

苏必利尔湖的航运业发展伴随着接连不断的船难事故。湖泊南岸白鱼角(Whitefish Point)和大玛莱区(Grand Marais)之间的区域被称为“五大湖的坟场”(Graveyard of the Great Lakes),其中白鱼角附近是船只失踪数量最多的地区。据估计,湖底沉睡着约550艘船的残骸。一些比较知名的沉船包括货船埃德蒙·菲茨杰拉德号(Edmund Fitzgerald)、军舰英克尔曼号(Inkerman)与塞里索尔号(Cerisoles)、货船塞浦路斯号(Cyprus)等。其中埃德蒙·菲茨杰拉德号货船一度是五大湖中最大的船,它于1975年11月10日在白鱼角附近沉没,其上29名船员全部遇难,这是迄今为止苏必利尔湖发生的最后一起比较重大的船难事故。

旅游业

苏必利尔湖周边每年有超过350万游客访问,为当地带来约19亿美元的收入。因靠近明尼阿波利斯圣保罗都会区明尼阿波利斯St. Paul metro 面积),湖畔旅游业在美国明尼苏达州更为发达,其后依次为密歇根州威斯康星州。在加拿大安大略省,游客数量较少,且主要分布在苏圣玛丽桑德贝市。

环境问题和保护

环境问题

水质污染

苏必利尔湖周边采矿业和其他产业的发展对湖水水质产生了影响。铜矿污染几乎和铜矿开采一样古老,考古活动发现了皇家岛6000年前的铅污染痕迹;工业化铜矿开采时期大量的含硫尾矿被倾倒进湖中;铁矿开采是苏必利尔湖最大的汞排放源,明尼苏达州卫生部2011年的一份报告发现,该州10%的受检新生儿的汞浓度高于安全水平;一项2014年的检测显示,苏必利尔湖湖面包含有约25亿个微塑料(microplastic)颗粒,以聚乙烯聚丙烯为主,密度超过了密歇根湖;湖中还发现有六氯苯(lindane)、八氯莰烯(toxaphene)、多氯联苯(PCBs)、氧桥氯甲桥(狄氏剂)等杀虫剂,主要来源于大气沉降。虽然经过综合治理,湖中各种污染物含量已显著下降,但一些污染物的浓度仍然不能满足最严格的水质标准要求。

物种入侵

以海七鳃鳗为代表的入侵物种为苏必利尔湖区域带来了本地物种减少、生物多样性减少、水质下降等生态危害和重大经济损失。截至2010年4月,在苏必利尔湖发现有89种非本地水生物种,包括鱼类、水生无脊椎动物、植物、病原体和寄生虫,其中有代表性的入侵物种有海七鳃鳗、圆形虾虎鱼(Apollonia melanostomus)、斑马贻贝(Dreissena polymorpha)、新西兰钉螺(Potamopyrgus antipodarum)、千屈菜(Lythrum salicaria)等,这些入侵物种通过各种人类活动,如海洋贸易(如船舶压载水和船体污染)、渔业和水产养殖、运河、生物贸易以及旅游和发展活动等进入湖泊。

气候变暖

对苏必利尔湖区域气候的观测和模拟显示,至21世纪末,湖泊区域的年平均气温将上升3-4.5℃,降水量增加5-15%,年平均水温上升5-7℃。升高的温度将导致冰盖缩小和冰期缩短,带来本土物种栖息地缩小,并有利于入侵物种扩散,而增加的降水会导致有毒物质沉降增加,这些不良影响已经开始在湖泊区域出现。

栖息地破坏

大坝和屏障等水利设施被认为是对苏必利尔湖栖息地和生物多样性的高度威胁。苏必利尔湖流域超过23000座水坝和其他潜在障碍物会阻止一些洄游鱼类到达支流溪流的产卵地,改变木质碎片、沉积物和营养物质的运动方式,破坏水生生物的栖息地。比如,黑鲟河(Black 鲟科 River)上的黑鲟大坝(Black Sturgeon Dam)被认为是1966年大眼梭鲈数量急剧降低、以及种群无法完全恢复的部分原因。

环境保护

法律法规

1990年,美国政府颁布了《非本土水生危害预防和控制法案》(Nonindigenous Aquatic Nuisance Prevention and Control Act),制定了一套完整的标准以预防五大湖区域新入侵物种出现和遏制已有入侵物种蔓延。1991年,明尼苏达州颁布了《湿地保护法案》(Wetland Conservation Act),严格限制包括苏必利尔湖周边在内的湿地利用。2008年12月,《五大湖-圣劳伦斯河流域水资源契约》(Great Lakes-St. Lawrence River Basin H₂O Resources Compact)作为法律正式生效。作为一部具有法律效力的州际协议,该契约为五大湖区管理其水资源需求提供了广泛的指导方针。

自然保护地

20世纪80年代,美国加拿大在五大湖沿岸确定了43个高度退化的湖岸线地区,其中美国一侧有26个,加拿大有17个,这些地区被称为“关注地区”(Areas of Concern,AOC),这些地区是经历了严重的环境破坏、亟待恢复的区域。苏必利尔湖流域美国一侧有四个关注地区,分别位于圣路易斯河、圣玛丽河、火把湖(Torch Lake)和鹿湖(Deer Lake),在加拿大一侧有五个,分别位于圣玛丽河、桑德贝、尼皮贡湾(Nipigon Bay)、狗鱼湾(Jackfish Bay)和半岛港(Peninsula Harbour)。根据《美国-加拿大五大湖水质协定》(U.S.-Canada Great Lakes Water Quality Agreement)的要求和标准,两国政府在关注地区采取综合治理措施(主要为沉积物处理与栖息地修复)将生态恢复至非关注地区的水平。经过努力,鹿湖已于2014年10月从关注地区列表中移除,圣玛丽河也已满足移除条件。

2015年,加拿大联邦政府将苏必利尔湖北侧约10000平方千米的水域和湖岸线划为国家海洋保护区(National Marine Conservation Area,NMCA),这是世界上最大的淡水保护区。在同加拿大和美国相关机构的广泛合作中,保护区致力于环境监测动物保护与研究相关工作的开展。

主要景点

苏必利尔湖周边有丰富的自然人文景观,多片区域被美国政府和加拿大政府划为专门区域进行保护。湖区一些主要景点包括使徒群岛国家湖岸(Apostle Islands National Lakeshore)、岩画国家湖岸(Pictured Rocks National Lakeshore)、塔克梅农瀑布州立公园(Tahquamenon Falls State Park)、德卢斯架空吊桥(Duluth Aerial Lift Bridge)、奥伊梅特峡谷省立公园(Ouimet Canyon Provincial Park)、皇家岛国家公园(Isle Royale National Park)等。

使徒群岛国家湖岸

使徒群岛国家湖岸位于美国威斯康星州最北端、苏必利尔湖西南角,成立于1970年,归美国国家公园管理局管辖,占地281平方千米,由21个岛屿和约20千米长的大陆海岸线组成。湖岸区包括海蚀洞、沙滩、森林、美洲原住民社区等景点。

岩画国家湖岸

岩画国家湖岸位于美国密歇根州北部、苏必利尔湖东南侧,成立于1966年,是美国第一个国家湖岸,归美国国家公园管理局管辖。68千米长的湖岸线区域包括24千米长的湖滨悬崖、近160千米长的步道和22个野外露营地。

塔克梅农瀑布州立公园

塔克梅农瀑布州立公园位于美国密歇根州北部、苏必利尔湖东南角,占地近200平方千米,主要景点包括约15米高、60米宽的塔克梅农上瀑布(Tahquamenon Upper Fall)及其下游6.4公里外的5个小瀑布。

德卢斯架空吊桥

德卢斯架空吊桥位于苏必利尔湖西端、美国明尼苏达州北部的德卢斯市,建于1901-1905年,并于1929年改建。吊桥横跨德卢斯船运河(Duluth Ship Canal),长112米,重约900吨,将德卢斯市与明尼苏达角(Minnesota Point)连接起来。

奥伊梅特峡谷省立公园

奥伊梅特峡谷省立公园位于苏必利尔湖以北,加拿大安大略省桑德贝市东北65公里处。公园成立于1972年,占地7.77平方千米,以典型的火山岩地貌著称。游客可以俯瞰峡谷景色,而为保护当地生态,游客不被允许进入峡谷。

皇家岛国家公园

皇家岛国家公园的主体皇家岛位于苏必利尔湖北部,属于美国密歇根州,游客只能乘船或水上飞机于每年4月下旬至10月底抵达。公园成立于1940年4月,占地面积2201平方千米,包括延伸到6千米外的苏必利尔湖湖面。公园土地中99%是联邦指定的荒野。

相关文化

原住民文化

至今仍居住在苏必利尔湖边的奥吉布瓦人保留了传统的生活方式与文化。奥吉布瓦人以小群(band)的形式分散居住,每个小群包含约20-50个成员不等,包括数个家庭,由血缘、婚姻或亲属关系连接。各个家庭归属于不同的父系氏族(clan),这些氏族通常会选择自己的动物象征,在社区生活中分担不同的职责。

奥吉布瓦人是半游牧民族。在夏天,妇女们收集浆果根状茎等野生食物,并尽可能地种植玉蜀黍属豆类和南瓜。夏末秋初,奥布瓦人从水和土地上收获水稻。奥吉布瓦人在冬天进一步进入树林,狩猎更大的猎物。他们还在较冷的月份进行冰钓。春天,奥吉布瓦人收获槭树汁来制作糖,供全年使用。

传统的奥吉布瓦信仰“米德维文”(奥吉布瓦语:Midewiwin)强调遵循人生道路 (奥吉布瓦语:mino-bimaadizi)的重要性。这条道路尊重承诺和长辈,并重视适度的行为和与自然世界的一致性。“米德维文”成为了奥吉布瓦居住地区的民族植物学以及歌曲、舞蹈和仪式的广泛基础,与土著医学和治疗实践密切相关。

每年9月,奥吉布瓦人会庆祝野生稻节(Wild Rice Festival),以纪念他们的祖先在苏必利尔湖附近发现的野生稻。经过长期发展,野生稻节成为了全面展示奥吉布瓦人文化的平台。

奥吉布瓦人一种具有较大影响力的文化象征是“捕梦网”(Dreamcatcher)。这是一种主体呈圆形、内部参考蜘蛛网编织、下方悬挂羽毛的挂饰。奥吉布瓦妇女最早为她们的孩子制作这些挂饰。奥吉布瓦人相信,捕梦网会捕捉噩梦并在白天释放它们,而底部的羽毛会让好梦传递给孩子们。捕梦网逐渐成为整个美国原住民群体的象征,自上世纪60-70年代开始被其他美洲原住民群体和非印第安人广泛使用。

祖母马拉松赛

祖母马拉松赛(Grandma’s Marathon)起源于1977年,如今已成为美国规模最大、最知名的马拉松赛事之一,以及德卢斯市和周边地区每年最大的社区活动,每年吸引超过20000人参加,并为当地带来近2100万美元的经济收入。马拉松赛于每年6月举行,参赛者在10场不同的分赛中沿明尼苏达州北部湖岸前行。在比赛日,当地还举办有美食节、音乐节、展览会等相关活动。

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