汽水とは?定義・塩分濃度(0.5〜30‰)・生態系と形成過程
汽水とは?定義・塩分濃度0.5〜30‰、生態系の特徴と形成過程を図解で解説。河口・湿地の変動と人為影響まで詳述
Brackish water(あまり一般的でないbrack water)は、塩水と淡水が混ざったものです。淡水よりも塩分が高いが、海水ほどではありません。典型的には河口や潟(ラグーン)、汽水域の沿岸湿地などで見られます。自然に形成されるだけでなく、地下の化石帯水層で生じる場合や、人為的な構造によって生じる場合もあります。
定義と特徴
技術的には、汽水は1リットルあたり0.5〜30グラムの塩を含んでおり、より一般的には0.5〜30ppm(pptまたは‰)と表現されます。0.5‰未満が淡水、約35‰が平均的な海水とされるため、その中間に位置します。ただし、汽水域は塩分が空間的・時間的に大きく変動するのが特徴で、厳密に一定の濃度で定義されるわけではありません。
塩分の表記と単位の意味
- ‰(パーミル、parts per thousand)は1リットル当たりのグラム(g/L)とほぼ同等に扱われます(例:1‰ ≒ 1 g/L)。
- PSU(Practical Salinity Unit)やppt(parts per thousand)もよく使われます。海洋学ではPSUやpptで表すことが多く、実務では導電率や屈折計で測定します。
- 汽水域では潮汐、河川流量、降雨、蒸発、地下水の流入などで短時間に塩分が変動します。
生態系(生物相)
汽水域は生物多様性が高く、生産性に富んだ環境です。塩分変動に適応した生物が多く見られます。
- ハビタットの例:河口、ラグーン、干潟、マングローブ林、汽水域の藻場など。
- 生物の適応:エビやカニ、貝類、内湾性魚類、底生生物、塩生植物(塩生植生)など。多くは塩分変化に強い「広塩性(euryhaline)」種ですが、中には狭い塩分範囲にしか適応できない「狭塩性(stenohaline)」種もいます。エビなどは淡水と汽水の間で養殖されることもあります。
- 生態機能:繁殖場や稚魚の育成場、栄養塩のフィルタリング、波・高潮の緩衝、炭素固定など重要な役割を果たします。
形成過程と物理的な分類
汽水域が形成される主なプロセスは以下の通りです。
- 河川流入と潮汐の相互作用:河口では河川水と海水が混ざり、潮汐により塩分の塩層化(ハロクライン)が生じることがあります。
- 海岸地形と閉鎖性:潟やラグーンは海との通路が狭いため塩分が高まりやすく、蒸発が強いと高塩分化する場合があります。
- 地下水の流入や化石帯水層からの湧出:地盤の構造により地下からの塩水が混入すると、局所的に汽水が生じます(元の文章にある化石帯水層の例を含む)。
- 人為的要因:堤防や運河、塩田、沿岸の湿地浸水などによる水理条件の変化で新たな汽水域が作られることがあります(下の「人間活動の影響」を参照)。
海域の混合様式からは、塩水が河川水の上を滑るように流れる「ソルトウェッジ型」、部分的に混合される「部分混合型」、よく撹拌される「完全混合型」などに分類されます。これにより生物分布や水質の垂直・水平勾配が決まります。
人間活動による影響
人間の活動は汽水域に大きな影響を与えます。堤防や河川改修、土地造成、埋め立て、沿岸の湿地を浸水させて淡水や汽水養殖場を作ること(原文のように淡水エビ用の施設など)により、自然の水循環や塩分分布が変化します。これらは以下のような影響を生じます:
- 塩分分布の変化による生物群集の組成変化(塩性種への置換や外来種の侵入)
- 栄養塩の流入増加による富栄養化と藻類ブルーム
- 干潟やマングローブなどの重要な生息地の消失
- 地下水への塩水侵入(塩水化)による農業・淡水資源への影響
測定方法と管理
- 測定:導電率計、屈折計、塩分計(サリノメーター)やイオンクロマトグラフィーなどで塩分やイオン組成を測定します。現場では簡便な屈折計や電気伝導度計がよく使われます。
- モニタリング:潮汐・河川流量・気象データと組み合わせた長期観測が、塩分動態や生態系管理に不可欠です。
- 保全と管理:干潟やマングローブの保全、流入栄養塩の制御、持続可能な漁業・養殖管理、人工構造物の設計改善(自然の水循環を乱さない設計)などが重要です。
まとめ
汽水は0.5〜30‰程度の塩分を含む、淡水と海水の中間に位置する多様で変動の大きい環境です。河口や潟、マングローブ林などに見られ、生態系サービスが豊富である一方、塩分変動や人間活動による影響を受けやすい場所でもあります。持続可能な利用と保全のためには、塩分動態の理解と長期モニタリングが重要です。
語源
brackish waterという言葉は、低ドイツ語のBrackに由来します。Brackとは、嵐の潮が堤防を破壊し、堤防の後ろの土地を浸水させたときにできる小さな湖のことです。
汽水域の生息地
河口湖
汽水域で最も重要な生息地は河口であり、川が海と合流することで塩水と淡水が混ざり合う。ロンドンを流れるテムズ川は、最も身近な河口の一つです。
マングローブ
もうひとつの重要な汽水域の生息地は、マングローブの沼地(マンガル)です。
汽水域の海と湖
海や湖の中には汽水域があります。バルト海は北海に隣接した汽水域の海です。
カスピ海は世界最大の湖で、通常の海水の約3分の1の塩分濃度を持つ汽水域を含んでいる。カスピ海は、数少ない非海産のアザラシ(カスピ海アザラシ)や、キャビアの原料となる大型のスタージオンなど、特異な動物相で有名です。
汽水域の魚。Monodactylus argenteus
汽水域の重要な水域
汽水域の海
- バルト海(世界最大の汽水域)
- 黒海
- カスピ海(世界最大の湖)
汽水域の湖
沿岸のラグーン、沼地、三角州
- ブルガリアの黒海沿岸に位置するブルガス湖群
- ポンディシェリー近郊のカリヴェリ湖(インド
- ケララ・バックウォーター、ケララ州のラグーンと湖のシリーズ
- ナイジェリア・ラゴスのラゴス・ラグーン
- アメリカ・ルイジアナ州ニューオーリンズの北にあるポンチャートレイン湖
- インド、チェンナイの北にあるプリカット湖
- インドとパキスタンの国境にあるカッチのラン地区
- フランス・ローヌ河流域の一部。カマルグと呼ばれる地域
河口湖
関連ページ
- 塩分濃度
- 淡水化
質問と回答
Q:汽水域とは何ですか?
A:汽水は、塩水と淡水が混ざったものです。
Q:汽水は淡水より塩分が高いのですか?
A:はい、淡水より塩分が高いですが、海水ほどではありません。
Q: 汽水はどのように発生するのですか?
A: 汽水は、河口で海水と淡水が混ざり合うことで発生する場合と、汽水化石帯水層で発生する場合があります。
Q: 人間の活動で汽水域ができることはありますか?
A: はい、堤防や淡水エビのための汽水池を作るための沿岸湿地の浸水など、特定の土木工事によって汽水が発生することがあります。
Q: 汽水域の塩分濃度はどのくらいですか?
A:専門的には、汽水は1リットルあたり0.5~30gの塩を含んでいます。
Q: 汽水は正確に定義された状態なのでしょうか?
A:いいえ、汽水域にはさまざまな塩分濃度が存在するため、厳密に定義された条件とは考えていません。
Q: 汽水域の表面水の塩分濃度は変化しますか?
A: はい、多くの汽水域の特徴として、塩分濃度が空間的、時間的に大きく変化することがあります。
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