Река Сан-Лоренцо в Калифорнии: Геология и Гидрография

Введение

Река в округе Санта-Крус, штат Калифорния, США, река в Калифорнии. Река Сан-Лоренцо (англ. San Lorenzo River) – река длиной 29,3 мили (47 км) в штате Калифорния, США. Название Сан-Лоренцо происходит от испанского "Святой Лаврентий", так как, по сообщениям, она была впервые замечена испанскими исследователями в день праздника этого святого. Исток реки находится в государственном парке Касл-Рок в горах Санта-Крус, она течет на юг, с юго-восточным уклоном, через долину Сан-Лоренцо, затем протекает через Санта-Крус и впадает в залив Монтерей и Тихий океан.

Бассейн и течение

Сан-Лоренцо начинается как пересыхающий ручей у крутых склонов хребта Касл-Рок-Ридж, основного водораздела, разделяющего бассейны района залива Сан-Франциско и Тихого океана, в горах Санта-Крус. Его исток расположен примерно в 1 миле выше по течению от государственного парка Касл-Рок.

Исток реки находится на высоте около 2900 футов (884 м) над уровнем моря, и на протяжении первых 3 миль река Сан-Лоренцо теряет 2000 футов (610 м) высоты. Начинаясь к югу от тропы Saratoga Toll Road Trail, река примерно следует вдоль шоссе 9 до въезда в центр города Боулдер-Крик. Сан-Лоренцо достигает высоты 500 футов (152 м) примерно в 3 км выше Боулдер-Крик и примерно в 26 км от устья реки. Площадь водосбора реки Сан-Лоренцо составляет 138 квадратных миль (357 км²). Бассейн Брансифорте-Крик является крупным подбассейном бассейна водосбора Сан-Лоренцо. Приток Ньюэлл-Крик был перегорожен плотиной, образовав водохранилище Лох-Ломонд, которое обеспечивает питьевой водой город Санта-Крус, штат Калифорния.

Геология

Еще в палеогене, около 65 миллионов лет назад, значительная часть Калифорнии была покрыта водами Тихого океана. Долина Сан-Лоренцо располагалась на дне неглубокого тропического моря. Тектонические силы и процессы, связанные с разломами, подняли это плоское морское дно в древние горные хребты между 50 и 35 миллионами лет назад, после чего оно вновь опустилось в мелководье и было покрыто новыми отложениями. Примерно 30–25 миллионов лет назад Тихоокеанская и Североамериканская плиты изменили направление движения и начали перемещаться боковым образом, образовав разломный блок, известный как Салинианский блок. Второй древний горный хребет начал формироваться в миоцене, между 15 и 5 миллионами лет назад. Он подвергся эрозии и опустился обратно в океан, сжимая песок и образуя песчаник Санта-Маргарита. В этот период и эпоху, около 10 миллионов лет назад, происходило отложение осадочных пород, в результате чего в бассейне реки Сан-Лоренцо сформировались три основных типа горных пород: ил и глина образовали слой сланца Монтерей; песчаник Санта-Маргарита; и по мере углубления моря отложения превратились в грязь, образовав слой грязовика Санта-Крус. Тектонические силы, вызванные сближением Тихоокеанской и Североамериканской плит, в третий раз подняли сушу вдоль разлома Сан-Андреас, сформировав горы Санта-Крус между 3 и 4 миллионами лет назад. Это тектоническое сжатие привело к поднятию и обнажению более древних, преимущественно морских, осадочных пород кайнозойского периода, которые подверглись выветриванию, поверхностной эрозии, массовым сдвигам и оползням. Долины ручьев и дренажные сети водосбора реки Сан-Лоренцо сформировались в результате поверхностной эрозии и массовых сдвигов этих осадочных пород в конце последнего ледникового периода. Геологическая эрозия, вызванная этими естественными процессами, формирует большую часть долин ручьев в пределах водосбора. В системе разломов Сан-Андреас наблюдаются вторичные трещины в горных породах, вдоль которых происходили значительные вертикальные движения в восточно-западном направлении. Разлом окаймляет восточную и северную стороны горы Бен-Ломонд и является зоной, вдоль которой блок горы Бен-Ломонд был наклонен вверх. Подъем юго-западного блока, начавшийся около 40 миллионов лет назад, вызвал вертикальное смещение примерно на 600 футов (183 м) за последние 12 миллионов лет. Деформированные породы позднего кайнозоя свидетельствуют о продолжавшейся активности разломов до примерно 85 000 лет назад. Река протекает вблизи или вдоль западного края разлома, примерно параллельно ему. К основным слоям горных пород в бассейне реки Сан-Лоренцо относятся песчаник Ломпико и песчаник Вакерос.

As recently as the Paleogene period about 65 million years ago, much of California was still part of the Pacific Ocean. The San Lorenzo Valley was at the bottom of a shallow, tropical sea. Tectonic forces and faulting processes pushed up this flat ocean bottom into an ancient mountain range between 50 and 35 million years ago before sinking back into the shallow sea where it was covered with more sediments. About 30 to 25 million years ago, the Pacific Plate and North American Plate changed course and began moving sideways, creating a fault block called the Salinian Block. A second ancient mountain range began to rise during the Miocene, between 15 and 5 million years ago, which eroded and dropped back into the ocean, compressing sand and creating the Santa Margarita sandstone formation. Sediment deposits were laid during this event and epoch, about 10 million years ago, to create the three main rock types found within the San Lorenzo River basin: silt and clay became the layer of Monterey shale; the Santa Margarita sandstone; and as the sea deepened, the deposits became mud, forming the Santa Cruz mudstone layer. Tectonic forces from the convergence of the Pacific Plate with the North American Plate uplifted the land for a third time along the San Andreas Fault, pushing up the Santa Cruz Mountains between 3 and 4 million years ago. This tectonic compression caused uplift exposing older, predominately marine, Cenozoic sedimentary rocks to weathering, surface erosion, mass wasting, and landslides. The stream valleys and drainage networks of the San Lorenzo River watershed formed through the surface erosion and mass wasting of these sedimentary rocks during the end of the last Ice Age. Geologic erosion from these natural processes line most of the watershed's stream valleys. subsidiary bedrock fracture within the San Andreas fault system, which had significant east–west vertical movement. The fault skirts the east and north sides of Ben Lomond Mountain, and is the fracture along which the Ben Lomond Mountain block was tilted up. Uplift of the southwestern block, which began about 40 million years ago, caused a vertical separation of approximately 600 feet (183 m) within the past 12 million years. Deformed rocks of late Cenozoic age indicate a continuation of faulting until about 85,000 years ago. The river runs in or near the western edge, and sub parallel, to the fault. Underlying rock strata in the San Lorenzo River basin include Lompico Sandstone and Vaqueros Sandstone.

История

Первыми жителями бассейна реки Сан-Лоренцо были олоне, которые впервые прибыли в район Санта-Крус около 10 000 лет назад. Эти жители вели преимущественно кочевой образ жизни, собирая растения и охотясь на мелкую дичь. Ахистака, народ ауасвас-охлонов, проживали вблизи современных Боулдер-Крик и Риверсайд-Гроув в верховьях реки Сан-Лоренцо. Экспедиция Себастьяна Вискаино (1602–1604) была направлена на дальнейшее исследование побережья и привела к созданию нескольких подробных карт с указанием потенциальных портов для развития Испании. Начиная с XVIII века, контакты с европейцами внесли значительные изменения в образ жизни коренных американцев в бассейне реки Сан-Лоренцо. Миссионеры стремились обратить коренное население в христианство. Первая европейская сухопутная экспедиция по исследованию Альта-Калифорнии, испанская экспедиция Портола, дала реке её название, когда проходила через эту местность на пути к северу, разбив лагерь у западного берега 17 октября 1769 года. Францисканский миссионер Хуан Креспи, сопровождавший экспедицию, записал в своем дневнике: «Недалеко от моря мы достигли большой реки. Это одна из самых больших рек, которые мы встретили во время путешествия. Эта река была названа Сан-Лоренцо». Фраза «недалеко от моря» указывает на то, что отряд, вероятно, переправился через реку в одном из мест, которые впоследствии стали известными как броды. Броды, в свою очередь, стали местами расположения первых двух мостов через реку – на современной Уотер-стрит и Соквел-авеню. В 1863 году Калифорнийский пороховой завод был построен рядом с рекой в трех милях выше по течению от Санта-Круза. На заводе производили порох для калифорнийских шахт после того, как обычные поставки были прерваны из-за Гражданской войны в США. Выше по течению от завода была построена плотина (на территории нынешнего Государственного парка Генри Коуэлл Редвудс), чтобы поднять уровень воды достаточно для поступления в туннель длиной 1200 футов, проложенный сквозь гранитный хребет, для подачи воды в приподнятое русло, которое, благодаря падению в 60 футов, обеспечивало энергию для работы пороховой мельницы. В сухую летнюю погоду, когда уровень воды в реке был низким, весь речной поток мог быть перенаправлен в русло ниже плотины. Пороховой завод был закрыт в 1914 году, а плотина была демонтирована.

The first humans of the San Lorenzo River basin were the Ohlone, who first arrived in the Santa Cruz area about 10,000 years ago. These inhabitants led a generally nomadic lifestyle, gathering plants and hunting small animals. The Achistaca, an Awaswas Ohlone people, were located near present day Boulder Creek and Riverside Grove of the upper San Lorenzo River area. Sebastian Vizcaino's 1602 1604 expedition was to further explore the coast and resulted in several detailed maps of the coast, with potential ports for Spain to develop. Beginning in the 18th century, contact with Europeans brought significant changes to the lifestyles of Native Americans in the San Lorenzo River basin. Missionaries sought to convert indigenous peoples to Christianity. The first European land exploration of Alta California, the Spanish Portolà expedition, gave the river its name when it passed through the area on its way north, camping near the west bank on October 17, 1769. Franciscan missionary Juan Crespi, traveling with the expedition, noted in his diary that, "Not far from the sea we came to a large river It is one of the
largest that we have met with on the journey This river was named San Lorenzo." "Not far from the sea" indicates that the party probably crossed the river at one of what later became the commonly used fords. The fords, in turn, became the locations for the first two bridges across the river – at today's Water Street and Soquel Avenue. In 1863, the California Powder Works was built adjacent to the river three miles upstream from Santa Cruz. The powder works made gunpowder for California mining after normal supplies had been interrupted by the American Civil War. Upstream from the works, a dam was constructed (in what is now Henry Cowell Redwoods State Park) to raise the water level enough to flow into a 1200 foot long tunnel, dug through a granite ridge to convey water to a raised flume that, with a 60 foot drop, provided water power for the powder mill machinery. During dry summer weather when the river was low, the total river flow might be diverted into the flume from below the dam. The powder mill was closed in 1914 and the dam demolished.

Экология

Бассейн является международным центром биоразнообразия благодаря уникальным местам обитания и экосистемам гор Санта-Крус. Река Сан-Лоренцо и ее притоки поддерживают коридоры прибрежной растительности, проходя через горные районы водосбора. Растительное сообщество белой ольхи прибрежного леса переходит в леса секвойи в более влажных местах и в смешанные вечнозеленые леса в более сухих условиях. К числу распространенных видов подлеска относятся папоротник пятилистник, прибрежный лесной папоротник, монтия с мелкими листьями, багряный лютик и скунс-трава. Все они относятся к роду Oncorhynchus – это океанические рыбы, которые в конце своего жизненного цикла мигрируют вверх по рекам для нереста. Тихоокеанская минога, рыба, нерестящая один раз в жизни, мигрирует между океаном и местами нереста выше по течению. Популяции лосося и других рыб резко сократились после строительства водозаборов, каналов и плотин, влияющих на условия миграции и выращивания молоди. Река Сан-Лоренцо когда-то была одной из самых популярных рек для стального лосося и лосося кохо на Центральном побережье Калифорнии. Около 26 миль (42 км) реки Сан-Лоренцо и по крайней мере девять ее крупных притоков поддерживают популяцию стального лосося. Исторически река Сан-Лоренцо поддерживала крупнейший промысел лосося кохо и стального лосося к югу от залива Сан-Франциско и четвертый по величине промысел стального лосося в штате Калифорния. Лосось кохо вернулся благодаря усилиям по пополнению запасов на рыбоводном хозяйстве Кингфишер Флэт на притоке Биг-Крик реки Скотт-Крик. Лосось кохо не регистрировался в водоразделе реки Сан-Лоренцо с начала 1980-х годов, пока 2005 год, когда у города Санта-Крус, на рыбопропускном сооружении Фелтон, было замечено по крайней мере дюжину взрослых особей. В последние десятилетия продолжающийся рост привел к увеличению спроса на воду во всей системе водосбора, что привлекло внимание к необходимости дальнейшей защиты речного стока для защиты молоди лосося, стального лосося и миноги. В 2014 году лосось кохо, выловленный в нижней части реки, был перевезен на рыбоводное хозяйство Биг-Крик, чтобы использовать местную генетику для пополнения запасов.

The basin is an international hotspot of biodiversity because of the unique habitats and ecosystems of the Santa Cruz Mountains. The San Lorenzo River and its tributaries nourish corridors of riparian growth as they traverse the mountainous regions of the watershed. The plant community of white alder riparian forest intergrades with upland redwood forest in moister locations and mixed evergreen forest in drier situations. Common understory species include five finger fern, coastal wood fern, small leaved montia, scarlet monkey flower, and skunkweed. all of the genus Oncorhynchus, are ocean fish that migrate up the rivers at the end of their life cycles to spawn. Pacific lamprey, a semelparous fish, migrates between the ocean and the upstream habitat to breed. Salmon and other fish populations declined dramatically after the establishment of water diversions, channelization, and dams that affect migration and rearing conditions. The San Lorenzo River was once one of the most popular steelhead trout and coho salmon rivers on the Central Coast of California. Approximately 26 mile (42 km) of the San Lorenzo River, and at least nine of its major tributaries, support steelhead. Historically, the San Lorenzo River supported the largest coho salmon and steelhead fishery south of San Francisco Bay, and the fourth largest steelhead fishery in the State of California. Coho have returned as a result of stocking efforts at the Kingfisher Flat Hatchery on Scott Creek's Big Creek tributary. Coho salmon had not been recorded in the San Lorenzo River watershed since the early 1980s, until 2005, when at least a dozen adult coho were observed at the city of Santa Cruz Felton diversion fish ladder. In recent decades, continued growth has raised demand for water from the entire watershed system bringing attention to the need for further preservation of stream flows in order to protect young salmon, steelhead, and lamprey. In 2014, coho captured from the lower river were transferred to the Big Creek hatchery to enable local genetics to be used for stocking.

Влияние на окружающую среду

Сокращение стока, вызванное плотинами, водозаборами (Фелтон и Тейт) и потерями на испарение из водохранилища Лох-Ломонд, повлекло за собой экологические последствия в бассейне реки Сан-Лоренцо и в целом в бассейне Санта-Маргарита. Исторически дельта с её значительным пресноводным стоком и солончаками являлась важным местом размножения водных видов в заливе. Сегодня пересохшая дельта больше не предоставляет подходящую среду обитания, и популяции рыб в заливе резко сократились. Уменьшение стока привело к увеличению концентрации определенных веществ в нижней части реки, что негативно сказалось на качестве поверхностных вод. Загрязнение нитратами от более чем 13 000 септических систем в бассейне реки Сан-Лоренцо является одной из основных проблем. В этом водоразделе самая высокая плотность септических систем среди сопоставимых территорий штата Калифорния. Уровень бактерий был опасно высоким в 1980-х годах, когда от 3% до 6% септических систем вышли из строя, сбрасывая неочищенные сточные воды на поверхность земли, а еще 7–9% домохозяйств незаконно сливали серые воды, также содержащие большое количество бактерий и патогенов. Другой проблемой является влияние использования подземных вод на минимальный сток поверхностных вод, поддерживающий проходные рыбы, такие как лосось кохо и стальноголовый форель, особенно в ручьях Биан и Зайанте. Во время паводка в январе 1982 года, сопоставимого по силе, наводнений от реки Сан-Лоренцо не было зарегистрировано, однако уровень воды был значительно выше ожидаемого, исходя из первоначального проекта. Это произошло из-за того, что после строительства в русле реки отложилось большое количество осадочных пород. Первоначальный проект (1956 г.) предусматривал периодическую выемку донных отложений, что является дорогостоящим и разрушительным для водных и прибрежных экосистем. Канал для регулирования паводков не поддерживался в надлежащем состоянии, вероятно, по этим причинам.

Элементы сцены

Большая часть верхнего течения этого водосбора весьма красива в своей естественной лесной среде, в то время как нижнее течение доступно для многочисленного населения Санта-Крус. В 1987 году город Санта-Крус заключил контракт с ROMA, дизайнерской фирмой из Сан-Франциско, на разработку концептуального плана, интегрирующего природные элементы реки в городскую застройку. Этот план привел к созданию пешеходных дорожек, зон для пикников и смотровых площадок вдоль нижнего, густонаселенного участка реки. План предусматривал создание сплошного лесного массива на верхних берегах, состоящего из дубов долины, бука, ивы и других деревьев с сезонной листвой. Особенно живописный участок между мостами Риверсайд-авеню и Бродвей, возможно, является наиболее заметной и привлекательной частью реки. Здесь река изгибается, огибая подножие Бич-Хилла – исторического района и выдающегося топографического элемента города Санта-Крус. Этот участок виден из многих точек города и создает ощущение крутого склона и замкнутости русла. На западном берегу ранее располагалась деревянная набережная, которая была смыта эрозией.