Att studera komplexiteten hos lera på havsbotten är ett livsverk för Timothy Lyons, så när den långa och magra biogeokemisten ber dig att gå med på en expedition på jakt efter kemiska mysterier begravda djupt under vågorna, var beredd på att bli blöt och smutsig.

På en nyligen genomförd razzia på Kaliforniens största och mest oroliga sjö åkte Lyons en Zodiac-båt med en 15-hästkraftsmotor över Saltonhavet mot en bakgrund av ödsliga berg, sanddyner och milsvid strandlinje som var full av ben från tusentals döda fiskar och fåglar. .

När han närmade sig mitten av sjön med en grupp passagerare, inklusive två medlemmar av hans laboratorium vid University of California, Riverside, sa Lyons:"Koppla av motorn. Låt oss ta lite lera."

Några ögonblick senare tappade Caroline Hung, 24, och Charles Diamond, 36, en urkärningsanordning över sidan och drog sedan upp ett prov av sediment som var grått på botten, mörkbrunt på toppen och lika sliskigt som jordnötssmör.

"Det stora problemet vid Saltonhavet är blandat med det där organiska bruna lagret på toppen - och för att vara ärlig, det är skrämmande", säger Lyons, 63. "Det är laddat med bekämpningsmedel och tungmetaller - molybden, kadmium och selen - som dröjer sig kvar i största koncentrationerna på djupare vatten."

"Det borde oroa människor, eftersom Saltonhavet krymper och utsätter mer och mer av det här för skurvindar som bär dem långt och brett", tillade han. "Våra mål inkluderar att kartlägga var dessa farliga material finns och att bestämma var de kom ifrån och vad som kan bli av dem om trenderna fortsätter."

För Lyons forskargrupp är det en besatthet att fylla tomrum i befintliga data, och det kan få betydande konsekvenser i en tid då luften praktiskt taget krackelerar med en flyktig blandning av miljöfara och ekonomiska möjligheter som utlovats av pågående ansträngningar för att utnyttja enorma reserver av litium, en nyckelingrediens i laddningsbara batterier.

Få ifrågasätter behovet av snabba åtgärder vid den 343 kvadratkilometer stora sjön som grenslar Imperial och Riverside counties, cirka 150 miles sydost om Los Angeles. Moln av salt, alkaliskt giftigt damm som innehåller tungmetaller, jordbrukskemikalier och pulverformiga partiklar kopplade till astma, luftvägssjukdomar och cancer rullar av nyligen exponerade playa och hotar hälsan för tusentals närliggande invånare.

Förseningar och kostnader ökar för många projekt som utformats för att visa upp restaurering och dammreducering. Forskare säger att det beror på att projekten har utvecklats utan hänsyn till värmeböljor, svår torka och vattennedskärningar på grund av klimatförändringar, eller för den ständigt utvecklande underliggande geologin vid den hypersalthaltiga inlandssjön vid södra änden av San Andreas-förkastningen, där förskjutning tektoniska plattor för smält material och het geotermisk saltlösning närmare jordens yta.

Nu har stora företag som investerar i förslag för att suga ut litium ur saltlaken som produceras av lokala geotermiska verksamheter återupplivat förhoppningarna om jobb och intäkter från markarrenden, med litiumåtervinningsprojekt som potentiellt kan stödja praktikplatser, utbildningsprogram och miljöåterställningsprojekt i många år framöver.

Den stora frågan under ett möte nyligen sponsrat av Lithium Valley Commission, en grupp lagstiftare och samhällsledare organiserade för att hjälpa till att vägleda beslut som kan påverka låginkomstsamhällen kring Saltonhavet, var denna:Vad är det för oss?

"Litiumrusningen vid Saltonhavet kan inte stoppas", säger Frank Ruiz, Audubon Californias programchef för sjön och medlem av litiumkommissionen. Samhällen kring Saltonhavet, sade han, "se det som en seger - en biljett till ett bättre liv."

"Om det görs på rätt sätt," sade han, "kommer det att höja regionen genom att skapa jobb, gynna staten och nationen genom att göra geotermisk energi mer överkomlig och lägga grunden för förhandlingar som syftar till att säkerställa att en del av royalties från litiumproduktion och relaterade markarrenden används för att stödja dammminskning och miljöåterställningsprojekt."

Jonathan Weisgall, talesman för Berkshire Hathaway Energy, som nyligen tilldelades ett anslag på 6 miljoner dollar från California Energy Commission för ett demonstrationsprojekt vid en geotermisk anläggning i det närliggande samhället Calipatria, höll med, men saknade garantier.

"Min passion är utveckling av arbetskraft och ekonomiska möjligheter inom sektorn för ren energi," sa Weisgall. "Vi vill inte ta in en arbetskraft utanför Imperial County om vi inte måste."

Saltonhavet skapades 1905 när Coloradofloden bröt igenom en siltfylld kanal och dånade obehindrat i två år in i en bassäng nära Brawley då känd som Salton Sink.

Fiskare strömmade till dess havstulpanklädda stränder för att fånga corvina, croaker och sargo. Fåglarna strömmade till dess våtmarker, vilket gjorde det till ett av de viktigaste stoppen längs Pacific Flyway för arter inklusive 90 % av migrationens vita pelikaner.

Men Saltonhavet är en icke-dränerande vattenförekomst - vilket är det som tekniskt sett gör det till ett hav och inte en sjö - utan förmåga att rena sig själv. Instängda i dess vatten finns salt- och selenhaltigt jordbruksavrinning samt tungmetaller som deponerats under de senaste 116 åren, säger myndigheterna.

Vissa forskare trodde att 2018 skulle bli början på en djupgående miljö-, folkhälso- och ekonomisk katastrof för Kalifornien.

Förändringen förutspåddes 2003 när delstatens lagstiftande församling lovade att bromsa krympningen av sjön som en del av ett framgångsrikt försök att övertala Imperial Irrigation District att sälja en del av sitt vatten till San Diego. Enligt avtalet slutade distriktet att skicka färskvatten i sjön den 31 december 2017.

Med relativt lite vatten som strömmar in fortsätter salthalten att stiga. Den ligger nu på cirka 68 promille, säger myndigheterna. Det är nästan dubbelt så högt som salthalten i Stilla havet, som är cirka 35 promille.

Saltons höga salthalt har gjort det ogästvänligt för tilapia, en primär födokälla för flyttfåglar; fisken har nästan slutat reproducera sig. Besökande fågelpopulationer är en liten bråkdel av vad de en gång var.

Den enda fisken i Saltonhavet idag är tumlånga ökenvalpefiskar och hybridtilapia. Forskare säger att även dessa kommer att överleva endast nära mynningen av floder och kanaler när salthalten når 70 promille, vilket förväntas inom de närmaste åren.

En studie från U.S. Bureau of Reclamation drog slutsatsen att att inte göra någonting för att hålla Saltonhavet livskraftigt skulle kunna kräva nästan 10 miljarder dollar i begränsningsprojekt.

Kritiker pekar på U.S. Fish and Wildlife Services Red Hill Bay-projekt vid Saltonhavet som ett exempel på vad som inte har åstadkommits. Återställningsprogrammet utformades för att skapa mer än 500 tunnland grunda marina livsmiljöer för migrerande strandfåglar vid havets södra ände i Imperial County, med hjälp av vatten från en närliggande flod och en stålpråm på 183 000 pund utrustad med pumpar förankrade en mil utanför kusten.

Sex år av förseningar har lagt till kostnader till projektets ursprungliga budget på 5,3 miljoner dollar. Men den kanske aldrig korsar mållinjen på grund av en rad oförutsedda problem som har dykt upp när Saltonhavet drar sig tillbaka och flödena av dess bifloder minskar. Till exempel anses Alamofloden inte längre vara en vattenkälla för projektet eftersom dess flöden har sjunkit under ett inlopp som utformats för att leda vatten in i den föreslagna marina livsmiljön.

Från och med november har Fish and Wildlife Service spenderat ungefär 1 miljon dollar i anslag och budgetanslag på projektet, sa federala tjänstemän. Ett anslag på 3,3 miljoner dollar som beviljats ​​av California Wildlife Conservation Board för att hjälpa till att slutföra arbetet kräver att Fish and Wildlife Service säkerställer ett 25-årigt hyresavtal med Imperial Irrigation District senast den 31 december, säger Pam Bierce, en taleskvinna för det federala förbundet. byrå.

Dessutom gav Imperial County Air Pollution Control District för ett år sedan en order till bevattningsdistriktet, som äger fastigheten, att ta hand om damm som strömmade ut från arbetsplatsen. Bevattningsdistriktet svarade med ytgrovningstekniker som minskade damm med 90 %.

"Red Hill Bay-projektet var en lösning på ett problem som fanns för 15 år sedan", säger Tina Shields, vattenavdelningschef vid bevattningsdistriktet. "Designen fungerar inte längre eftersom det är en dynamisk plats och förutsättningarna har förändrats."

Utöver det har CalEnergy Resources Ltd., ett dotterbolag till Berkshire Hathaway Energy, ett redan existerande hyresavtal för hela projektets yta.

I ett nyligen svar på frågor från representanten Raul Ruiz, D-Calif., sa bevattningsdistriktet att de "kommer att arbeta med CalEnergy för att införliva deras planer för geotermisk energi och litiumutveckling i kommersiell skala till förmån för lokalsamhället och det lokala samhället. resten av Kalifornien."

Saltonhavet förblir en miljökrigszon utan dess like. Lyons team strävar efter att samla in information som kan hjälpa intressenter att fatta de bästa besluten framåt.

Hans lagmedlemmars senaste satsning på Saltonhavet fick en vinglig start när de samlades i utbuktande flytvästar på en av de få återstående platserna där en båt kan sättas i vattnet:en avlägsen sträcka av ankeldjupa grunder och sippra .

Efter flera minuter av att ha tryckt och dragit sin lilla båt på djupare vatten, klättrade de ombord och gav sig ut på tefärgat vatten som var slätt som glas. Deras mål var 30 fot under ytan.

"Det är en spännande tid att undersöka innehållet i leran vi drar upp ur vattnet," sa Hung. "I den finns bitar av information som kan bidra till att skapa miljörättvisa till lokalsamhällen."