La formation du lac remonte à la géologie du rift micontinental qui a laissé une profonde entaille de plus de 1 450 km entre l’Est du lac Supérieur et le Sud du Kansas. D’énormes glaciers ont érodé les laves et les calcaires du rift mais les roches ignées, plus résistantes, ont été épargnées et forment encore aujourd’hui les marges du bassin lacustre. Lorsque le dernier des grands glaciers, celui du Wisconsin, commence sa retraite il y a quelque 11 000 ans, ses eaux de fonte remplissent le noyau évidé du rift. En 6000 AEC, le lac Supérieur était déjà libre de glace. Il comporte deux grandes îles : l'île Royale, un parc national américain, et l'île Michipicoten, située dans les eaux canadiennes.

Écologie

Faune

Moins de cinq pour cent des rives du lac Supérieur sont développées. Le lac a donc été relativement peu perturbé par la pollution et les autres dégradations qui ont touché de manière évidente les autres Grands Lacs. Les différents poissons qui fraient dans les eaux proches des rives ou les eaux du large ne semblent pas affectés par une quelconque dégradation de leur habitat. Ces espèces comprennent la truite de lac, le hareng lacustre, le corégone, le cisco d'eau profonde et le ménomini rond. Par contre, plusieurs espèces riveraines ont été touchées par les pertes d’habitat, notamment l’omble de fontaine, la truite brune, le doré jaune, l’esturgeon lacustre, la perchaude, le brochet et l’achigan à petite bouche (de la famille des bars).

Préoccupations environnementales

Le lac Supérieur est éloigné des zones industrielles et c’est par transport atmosphérique sur de longues distances que les polluants lui parviennent. Le changement du climat fait que la température estivale de l’eau de surface du lac Supérieur a augmenté d’approximativement 2,5 °C depuis 1979, une augmentation bien supérieure à celle qui serait prévue sous l’effet du seul réchauffement atmosphérique. Ce lac est l’un des lacs du monde qui se réchauffent le plus rapidement, principalement à cause de sa taille. Son immense superficie fait qu’il absorbe plus de rayonnement solaire qu’un petit lac.

Le réchauffement climatique bénéficie aux espèces invasives telles que la lamproie. Si le réchauffement continue, des espèces envahissantes, pour l’instant confinées dans les Grands Lacs inférieurs, coloniseront rapidement les lacs supérieurs. Au moins 39 espèces aquatiques non indigènes ont pénétré dans le lac Supérieur depuis 1970, y compris des poissons, des invertébrés aquatiques, des pathogènes et des parasites des poissons, des plantes aquatiques et des plantes ligneuses ripariennes. L’apparition de chaque nouvelle espèce peut perturber l’écosystème du lac. La lamproie, par exemple, tue les truites indigènes du lac et peut ainsi rompre l’équilibre entre les espèces.

Histoire

À la fin du 16e et au début du 17e siècle, les Ojibwas se sont déplacés vers l’ouest à partir du golfe du Saint-Laurent, jusqu’au lac Huron. De là, ils partirent vers le nord jusqu’au lac Supérieur où ils s’établirent quelque temps.

Étienne Brûlé a probablement été le premier Européen à voir le lac. Interprète au service de Samuel de Champlain, Brûlé voyagea dans la région en compagnie de guides Huron en 1622 ou 1623.

Hugues Randin était dans la région de Sault Ste Marie aux alentours de 1676. Il servait alors comme ambassadeur de la paix auprès des Sioux. Daniel Dulhut a passé l’hiver à Sault Ste Marie, et a décrété ces terres comme faisant partie du territoire français le 2 juillet 1679, dans le village des Nadouesioux. Divers endroits situés le long de la rive nord du lac – notamment Grand Portage et Fort William – furent pendant près d’un siècle des points stratégiques du commerce de la fourrure.

Les premières écluses sur le canal (pour éviter les rapides de la rivière Ste-Marie) ont été construites à Sault Ste Marie en 1797. En 1783, après avoir pris connaissance des gisements de cuivre sur l’île Royale, Benjamin Franklin aide à la négociation d’une entente qui se concrétisera par le don du secteur aux États-Unis. En 1842, le Traité Webster-Ashburton fait passer la frontière internationale par le lac Supérieur. Après 1855, Sault Ste Marie sert de port d’attache pour les navires qui transportent d'énormes quantités de grain, de charbon et de minerai de fer vers les lacs en aval. La construction du chemin de fer du Canadien Pacifique, qui allait amener de nouveaux pionniers, des bûcherons et des mineurs, s’est heurtée à de sérieuses difficultés lors du passage à travers le bouclier canadien, sur la rive nord du lac, dans les années 1880. La voie maritime du Saint-Laurent a été ouverte en 1959, donnant ainsi l’accès du réseau au transport maritime.