Zmiany w zagospodarowaniu terenu, sezonowe zmiany pogody i długoterminowe zmiany klimatu mogą wpływać na wody powierzchniowe i gruntowe, przepływy między nimi oraz ilość soli, którą zawierają.

Termin „zasolenie” odnosi się do stężenia soli w wodzie lub glebie. Zasolenie może przybierać trzy formy, sklasyfikowane według przyczyn: zasolenie pierwotne (zwane także naturalnym); zasolenie wtórne (zwane także zasoleniem terenów suchych) oraz zasolenie trzeciorzędowe (zwane także zasoleniem irygacyjnym).

Niewielkie ilości rozpuszczonych soli w wodach naturalnych są niezbędne do życia roślin i zwierząt wodnych; wyższe poziomy zasolenia zmieniają sposób, w jaki woda może być używana (patrz Tabela klasyfikacji zasolenia), jednak nawet najbardziej hipersolna woda może być używana do pewnych celów. Jednak wysokie poziomy zasolenia i kwasowości (jeśli występują) są szkodliwe dla wielu roślin i zwierząt.

Skąd pochodzi sól?

Sól w naszych zasobach wodnych pochodzi z trzech źródeł. Po pierwsze, niewielkie ilości soli (głównie chlorek sodu) wyparowują z wód oceanicznych, są przenoszone w chmurach deszczowych i osadzają się na powierzchni ziemi wraz z opadami.

Po drugie, niektóre krajobrazy mogą również zawierać sól, która została uwolniona ze skał podczas wietrzenia (stopniowego rozpadu), a po trzecie, sól może pozostać w osadach pozostawionych przez cofające się morza po okresach, gdy poziom oceanów był znacznie wyższy lub powierzchnia lądu znacznie niższa.

Stężenia soli w opadach są wyższe w pobliżu wybrzeża i zmniejszają się w miarę przesuwania się w głąb lądu. W zależności od opadów i innych czynników, każdego roku w Australii Zachodniej osadza się od około 3 do 360 kg soli na hektar (Hingston FJ & Gailitis 1976 'The geographic variation of salt precipitated over Western Australia' w Australian Journal of Soil Research, Vol 14, pp 319-335).

Zasolenie pierwotne (zwane również zasoleniem naturalnym)

Zasolenie pierwotne jest spowodowane procesami naturalnymi, takimi jak akumulacja soli z opadów deszczu przez wiele tysięcy lat lub z wietrzenia skał.

Gdy deszcz pada na krajobraz, część wyparowuje z gleby, powierzchni roślinności i zbiorników wodnych, część infiltruje do gleby i wód gruntowych, a część dostaje się do strumieni i rzek i wpływa do jezior lub oceanów. Niewielkie ilości soli przyniesione przez deszcz mogą z czasem odkładać się w glebach (zwłaszcza gliniastych), a także przedostawać się do wód gruntowych.

Na obszarach, na których pada dużo deszczu, duże ilości wody infiltrującej do gleby, przedostającej się do wód gruntowych i odprowadzanej z nich oraz opuszczającej zlewnię przez strumienie i rzeki zapewniają efekt spłukiwania, dzięki czemu zasolenie gleby i wód gruntowych pozostaje względnie świeże.

Jednakże na suchszych obszarach z naturalną roślinnością, nie ma tak dużego wypłukiwania i większa część wody, która spada na krajobraz jest tracona przez parowanie i transpirację z roślin. W tym przypadku sole mają tendencję do gromadzenia się w glebie i wodach gruntowych i mogą gromadzić się przez długi czas, osiągając wysokie poziomy. Zasolenie wód gruntowych może być również bardzo wysokie, zwłaszcza jeśli sole zostały uwolnione w wyniku wietrzenia skał macierzystych.

Jezioro Johnson, naturalnie powstałe słone jezioro w Wielkim Zachodnim Lesie w południowo-zachodniej Australii. Słone jezioro powstało w wyniku zbliżania się słonych wód gruntowych do powierzchni ziemi i jest suche przez większą część roku, z wyjątkiem okresów po deszczach lub gdy poziom wód gruntowych wzrasta powyżej poziomu gruntu jeziora. Zdjęcie autorstwa Keren G. Raiter.

Solanka wtórna lub zasolenie suchego lądu

Solanka wtórna powstaje, gdy poziom wód gruntowych podnosi się, wynosząc na powierzchnię sól nagromadzoną w procesach zasolenia „pierwotnego”. Jest to spowodowane karczowaniem wieloletniej (długowiecznej) roślinności na suchszych obszarach, tj. obszarach, które mają tendencję do gromadzenia soli w profilu glebowym i wodach gruntowych w miarę upływu czasu. Kiedy roślinność jest wycinana, jak to miało miejsce na szeroką skalę w zachodnioaustralijskim pasie pszenicy, ilość wody traconej z krajobrazu przez rośliny drastycznie się zmniejsza. Zamiast tego, więcej wody dostaje się do wód gruntowych i poziom wód gruntowych wzrasta.

Jak poziom wód gruntowych wzrasta, przynoszą ze sobą sól, która jest w wodach gruntowych, a także rozpuszczają sól w poprzednio nienasyconej części profilu glebowego. Ostatecznie, nisko położone obszary dna dolin mogą stać się całkowicie nasycone (zwłaszcza w zimie), a ilość i czas trwania przepływu w strumieniach i rzekach wzrasta. Wypływające słone wody gruntowe mieszają się ze świeższymi wodami powierzchniowymi, powodując przepływy, które wahają się od marginalnych do solankowych. Gdy te nasycone obszary wysychają po sezonie mokrym, kryształki soli mogą pozostawać za nimi, powodując oparzenia solne. Rząd stanowy przeprowadził eksperymenty, aby zrozumieć wpływ zmian w użytkowaniu ziemi i podjął prace inżynieryjne w kontrolowanych warunkach, aby opracować wykonalne rozwiązania w celu zarządzania skutkami zasolenia strumienia.

Zwiększone zasolenie i przepływ w strumieniach i na terenach podmokłych prawdopodobnie spowoduje problem z tolerancją soli przez roślinność. Wiele roślin toleruje wyższe zasolenie przez krótkie okresy, ale nie jest w stanie przetrwać również długich okresów zalania (Barrett-Lennard EG 2003 „The interaction between waterlogging and salinity in higher plants: causes, consequences and implications”. Plant and Soil Vol 253, pp 35-54).

Zasolenie strumieni i rzek może zagrażać ekosystemom i tworzącym je gatunkom, a także może sprawić, że woda stanie się nieprzydatna dla ludzi. Tabela klasyfikacji zasolenia poniżej pokazuje progi, dla których woda jest uznawana za zdatną do publicznego zaopatrzenia w wodę pitną, nawadniania i przemysłu.

Doradine Creek (2003), naturalnie utworzony potok w Dumbleyung Catchment w południowo-zachodniej Australii. Na brzegach widać skorupę soli, a przepływy pochodzą z głębokich drenów w górę rzeki, przecinających słone wody gruntowe.
Fotografia autorstwa DoW.

Klasyfikacje stanu zasolenia, według całkowitego stężenia soli

Stan zasolenia	Zasolenie (miligramy soli na litr)	Opis i zastosowanie
Świeża	< 500	Do picia i wszelkiego rodzaju nawadnianie
Marginal	500 -1 000	Większość nawadniania, uwidaczniają się negatywne skutki dla ekosystemów
Szczysta	1 000 – 2 000	Irygacja tylko niektórych upraw; przydatne dla większości zwierząt
Solanka	2 000 – 10 000	Przydatne dla większości zwierząt gospodarskich
Wysoko zasolone	10 000-35 000	Bardzo zasolone wody gruntowe, ograniczone zastosowanie dla niektórych zwierząt gospodarskich
Bryna	>35 000	Woda morska; istnieją pewne zastosowania górnicze i przemysłowe

Klasyfikacje od Mayer, XM, Ruprecht, JK & Bari, MA 2005, Stream salinity status and trends in south-west Western Australia, Department of Environment, Salinity and land use impacts series, Report No. SLUI 38

Lake Eganu (2001) – naturalnie powstałe słone jezioro w Moore Catchment w południowo-zachodniej Australii. Słone jezioro uformowało się w niskiej części dna doliny i otrzymuje spływy z głównie oczyszczonej zlewni Marchagee oraz zrzuty słonych wód gruntowych. djęcie autorstwa Petera Muirdena.

Zasolenie trzeciorzędowe lub nawadniane

Zasolenie trzeciorzędowe występuje, gdy woda jest ponownie stosowana w uprawach lub ogrodnictwie w wielu cyklach, bezpośrednio lub poprzez umożliwienie jej filtrowania w wodach gruntowych przed wypompowaniem jej w celu ponownego zastosowania. Za każdym razem, gdy woda jest stosowana, część z niej wyparowuje, a sole w pozostałej wodzie stają się bardziej skoncentrowane; bardzo wysokie stężenia soli mogą być wynikiem wielu cykli ponownego użycia.

iv