ガリーとは、流水、土砂移動、またはその両方によって土壌が鋭角に侵食されて形成された地形であり、通常は丘の斜面や河川の氾濫原や段丘で発生します。[ 1 ]
ガリーは大きな溝や小さな谷に似ていますが、深さと幅は数メートルから数十メートルで、明確な「頭崖」または「頭壁」を特徴とし、上流方向(つまり上流)への侵食によって進行します。ガリーは、通常、断続的または一時的な水の流れと関連しており、局所的な激しい降雨や長引く降雨、または雪解け水と関連しています。
ガリーは、農地の丘陵斜面(多くの場合、緩やかな勾配)での耕作によって形成され、加速される可能性があり、また、牧草地では、植生の除去や家畜の活動の影響を受けて、既存の自然の侵食形態から急速に発達する可能性があります。[ 2 ]
この用語の最も古い使用例は1657年に遡ります。フランス語の「 goulet」に由来し、 「喉」を意味する「goule」の縮小形です。この用語は、当時使用されていたナイフの一種「ガリーナイフ」の名称に関連している可能性があります。
水による浸食は、侵食圧力、飛沫、洗掘、運搬の影響により、急峻な地形で発生しやすくなります。斜面の長さや斜面の長さに比例する水量などの斜面特性は、土壌浸食に影響を与えます。ナイジェリア南東部では、地形と土壌浸食は正の相関関係にあります。[ 3 ]地形は、山地、ケスタ地形、平野および低地の3種類に分類されます。岩相が安定した高地では、ガリーの形成は避けられながらも、大量の流出が起こりますが、砕けやすい砂岩の高地では、より浸食を受けやすくなります。

ガリー侵食は、さまざまなプロセスが組み合わさって進行します。侵食プロセスには、水の流れによる削り込みと堤防侵食、飽和または不飽和の堤防や壁の物質の移動、地下水の浸透(上部の物質を浸食する)、分散性土壌内の土壌管またはトンネルの崩壊、またはこれらの多かれ少なかれ組み合わせが含まれます。森林伐採、過放牧、またはその他の手段によって丘陵の植生が除去されると、ガリー侵食が発生しやすくなります。放牧地のガリーは、家畜や車両が通った跡に集中した水の流れによって発生することがあります。流水は、通常、雷雨などの短時間の激しい嵐の間に降雨が降ると、地面から押しのけられた後、侵食された土壌を容易に運びます。
ガリーは、ニックポイントにおける上流方向の侵食によって長さが増加することがあります。この侵食は、中間流や土壌パイピング(内部侵食)だけでなく、表面流出によっても発生します。ガリー侵食は、同様の方法、例えば土砂移動、ガリー壁(堤防)への作用、そして「支流」(支流の一種)の発達などによって横方向にも進行することがあります。
ガリーは土地を侵食し、下流の水域を閉塞させ、排水システム、湖沼、沿岸域の水質を低下させる可能性のある堆積物を生成するため、農地の生産性を低下させます。そのため、地形学および土壌科学の分野では、ガリーの研究、ガリー侵食の防止、そしてガリー地形の修復と再生に多大な労力が費やされています。ガリーの形成とそれに続く下流河川の堆積による土壌流出は、特に分散しやすい不安定な土壌物質の場合、甚大になる可能性があります。
水が露出した地面に流れ込むと、溝侵食によって排水路付近の土壌が削り取られます。その結果、土地の分割、耕作地の喪失、生活環境の悪化、不動産価値の低下につながる可能性があります。さらに、堆積物の発生、水道水の変色、そしてネズミの生息地の形成にもつながります。[ 4 ]
露出したむき出しの土壌を水が急流で流れると、溝や尾根が形成され、岩や土壌が侵食されます。水が露出した地形を急流で流れると、土砂が浸食または押し流され、リルが形成されます。重力は下斜面でリフト侵食を引き起こし、急勾配ではより多くの水流が発生します。砂質の地形はリルの影響を受けやすく、雨の多い時期に最も多く発生します。リルが長期間放置されると溝が形成され、土壌侵食が続くにつれて厚みを増し、広がります。[ 5 ]
ナイジェリア、カドゥナ州ザリアにおいて、SRTMデータ、土壌サンプル、降雨データ、衛星画像を用いて、ガリー侵食に影響を与える要因が調査された。その結果、ガリー侵食に最も大きな影響を与える要因は、傾斜(56%)、降雨(26%)、土地被覆(12%)、土壌(6%)であることが示された。調査の結果、各要因が土壌流出に有意な影響を与えていることが結論付けられた。[ 6 ]
ガリー侵食による肥沃な農地の喪失は深刻な環境問題であり、作物の品質を低下させ、飢饉や食糧不足を引き起こす可能性があります。また、土壌の有機物含有量が減少し、植物の生育にも影響を与えます。畑から流された物が河川や小川、空き地に流れ込むため、侵食は生態系を汚染します。人口増加と土地需要の増加により、侵食は自然生態系を脅かし、天然林を侵食します。住宅、電柱、水道管などの重要な資産が破壊される可能性もあります。[ 7 ]
効果的な土地管理技術は、ガリーの発生を防ぐことができます。これらの技術には、排水路沿いの植生を維持すること、より多くの水を使用すること、排水路を明確な土地区分に分類すること、侵食を安定化させること、害虫の侵入を防ぐこと、流出水を均等に分配すること、土壌有機物量を高く保つこと、過剰な耕作を避けることなどが含まれます。これらの戦術は、均一な浸透速度と強固な植物被覆を保証します。[ 4 ]植物の残骸やその他の植生による障壁は侵食を防ぐことができますが、その効果は限られています。
ガリーの予防・管理方法に関する情報は散在しており、特に成功率や有効性に関する情報が不足していることが多い。生物物理学的環境、地形、気候、地形は、流出量、堆積物の性質、そしてガリーの安定性に影響を与える。これらの要因は、ガリー管理技術の失敗につながる可能性がある。[ 8 ]
ガリーの安定化には、水の流れを変えて洗掘や堆積物の堆積を軽減し、植生を再生させることが含まれます。落差式構造物、パイプ構造物、草地シュート、岩石シュートなど、様々な構造物を用いて、自然水位からガリー底まで安全に水を移動させることができます。急勾配のガリー底では構造変更が必要になる場合があります。植生は、より緩やかな勾配に堆積した堆積物のおかげで、自然に再生する可能性があります。修復が完了するまで、損傷した地域は壁で囲む必要があります。[ 9 ]
ナイジェリア東部の人々と生態系は、ガリー侵食によって深刻な脅威にさらされています。370世帯と9つの危険地域を対象とした研究プロジェクトが、この地域のガリー侵食問題を評価しました。[ 10 ]結果によると、最も深刻な問題は生物多様性の喪失でした。対照的に、建物、道路、歩道への被害は最も重要度の低い問題と評価されました。これは、影響を受けた個人間の平均的な評価に顕著なばらつきがあることを示しており、長期的な修復アプローチの必要性を強調しています。土壌流出の削減、環境問題に関する国民の知識の向上、環境法の制定、そして住民の対処能力強化のための資金提供は、すべてこの研究で提言されています。[ 11 ]
ナイジェリア南東部のアグル・ナンカにおいて、ガリー侵食を引き起こす地質環境要因に関する研究が行われた。この研究では、ガリー侵食に対する集水域管理と地質工学的分析に焦点を当てている。[ 12 ]現地調査では、GISとGPSを用いてデータを収集した。研究によると、ガリー侵食は全域で発生しており、ナンカ・オコ地域が最も集中している。ガリー特性図は、長さと深さのばらつきを示しており、ガリーの脆弱性を考慮し、侵食ハザードに早急に対処する必要性を強調している。[ 13 ]
溝は、さまざまな人間の活動によって形成されたり、拡大したりすることがあります。
人工の溝は、金や錫の鉱石を採取するために噴流や水流を柔らかい沖積層に噴射する水圧採鉱の際に形成される。こうした採鉱方法の名残は、カリフォルニアやスペイン北部などの古い金鉱地帯で非常によく見られる地形的特徴である。例えばラス・メドゥラスのバッドランズは、ローマ時代に近くの川から多数の水路を引いて金に富んだ沖積層を水圧採鉱することで作られた。[ 14 ]各水路は、柔らかい堆積層の浸食によって下流に大きな溝を形成した。この排水は、より小さな水流で丁寧に洗い流され、金塊や砂金が採取された。
ガリーの発生は、表面流出による局所的な侵食によって引き起こされ、農業目的で森林が伐採された地域、歩行者や車両による表土の不均一な圧縮、道路の暗渠や側溝の設計不良などにより、その発生が顕著となる。[ 15 ]ガリーの終息には、水資源管理、土壌保全、そして地域社会の移住が必要となる。ガリー侵食は、アナムブラ・イモ盆地の海岸平野砂岩、ナンカ砂岩、ヌスカ砂岩に局所的に発生する。最も影響を受ける堆積物は、未固結または不十分に固結しており、分散時間が短い。持続可能な終息戦略には国民教育が不可欠であり、政府、ドナー、民間セクター、そして農村住民の協力が不可欠である。[ 16 ]
火星表面の中高緯度域に広がるガリーは、火星で観測される地形の中で最も新しいものの一つであり、おそらく過去数十万年以内に形成されたものと考えられています。ガリーは、火星の地質学的に近年まで液体の水が存在していたことを示す最良の証拠の一つであり、火星の年間で最も暖かい日に、地表の積雪[ 17 ]または浅い地下の氷[ 18 ]がわずかに溶けたことが原因と考えられます。また、深層地下のより深層にある液体の水帯水層から湧き水が湧き出ていることも、火星のガリー形成の理由の一つと考えられます。[ 19 ]
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