エスチュアリーと沿岸循環

河川が海と出会う場所、すなわちエスチュアリーでは、淡水と海水が混じり合い、その層状の循環が堆積物や栄養素を捕捉し、豊かな生態系を支え、陸と沿岸海洋を結びつけています。

Definition

エスチュアリーとは、河川からの淡水が海水と混じり合う半閉鎖的な沿岸水域であり、エスチュアリーおよび沿岸循環とは、河川流入、潮汐、風、およびそれによって生じる密度構造によって生成される水の動きのパターンを指します。

Scope

このトピックでは、エスチュアリーの定義と分類、河川水と海水間の密度差によって駆動される重力循環、成層と潮汐混合のバランス、堆積物と栄養素の捕捉、およびエスチュアリーに隣接する沿岸海洋の広範な循環について扱います。

Core questions

• エスチュアリーは、その循環と混合によってどのように定義され、分類されますか？
• エスチュアリーの特徴的な二層重力循環を駆動するものは何ですか？
• 河川流量と潮汐混合は、エスチュアリーの成層を決定するためにどのように競合しますか？
• エスチュアリーが堆積物と栄養素を効率的に捕捉するのはなぜですか？

Key theories

重力（エスチュアリー）循環

軽い河川水と密度の高い海水との間の密度差は、プリチャードによって定義された古典的なエスチュアリー循環である、海に向かう表面流出と陸に向かう底層流入を伴う二層流を駆動します。

成層-混合バランス

河川によって駆動される成層と潮汐混合との間の競合は、エスチュアリーが塩水くさび型、部分混合型、または完全混合型であるかを決定し、その循環と輸送を形成します。

Mechanisms

河川からの放流は、より密度の高い海水の上に浮遊する浮力のある淡水を供給し、表面流出と補償的な底層流入を駆動する圧力勾配を形成します。潮汐流は、これら2つを混合する乱流を生成します。結果として生じる循環は底層近くで収束し、エスチュアリー内に堆積物と栄養素を捕捉する濁度極大域を形成します。

Clinical relevance

エスチュアリーの循環は、汚染物質や栄養素の排出、水供給源への塩水の侵入、航路における堆積物の堆積、そして多くの魚介類の稚魚の育成場となるエスチュアリー生息地の生産性を制御しています。

History

1950年代から1960年代にかけてのプリチャードによるエスチュアリーの物理的定義と分類は、エスチュアリー物理学の枠組みを確立しました。その後の研究により、混合、濁度極大域、および地球の自転がより広いエスチュアリーや沿岸海洋に与える影響についての理解が深まりました。

Key figures

• Donald Pritchard
• Keith Dyer
• Arnoldo Valle-Levinson

Seminal works

• valleLevinson2010
• pritchard1967

Frequently asked questions

塩水くさびとは何ですか？

塩水くさびとは、河川流量が強く潮汐が弱いエスチュアリーにおいて、軽い河川水の下の底層に沿って侵入する密度の高い海水の舌状の塊であり、層間に明確な成層を生じさせます。

エスチュアリーはなぜ生物学的に非常に生産性が高いのですか？

その循環が栄養素と堆積物を捕捉し、浅い水域には日光が届き、淡水と海水の混合が多様な生息地を生み出すことで、高い生産性と重要な稚魚の育成場を共に支えています。