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ベルギーのアントワープ州の湿原
ロシア、トヴェリ州、セリゲル湖周辺の湿原
ドイツ、東フリースラントにおける泥炭採取
エストニアのカケルダヤ湿原のドローン映像（2021年9月）
ラトビアのユールマラにあるケメリ国立公園内の高層湿原は、後氷期の約 10,000 年前に形成され、現在は観光名所となっています。

ボグまたはボグランドは、泥炭が植物の死骸（多くの場合コケ、典型的にはミズゴケ）の堆積物として蓄積する湿地です。[1]これは湿地の4つの主要なタイプの1つです。ボグの他の名前には、マイア、コケ、クアグマイア、マスケグなどがあります。アルカリ性の泥沼はフェンと呼ばれます。[説明が必要]ベイヘッドは、米国のメキシコ湾岸諸州の森林で見られる別のタイプのボグです。 [2] [3]これらは、ミズゴケと泥炭に根付いたヒースまたはヒースの低木で覆われていることがよくあります。ボグ内の腐敗した植物質が徐々に蓄積することで、炭素の吸収源として機能します。[4] [5]

湿原は、地表の水が酸性で栄養分が少ない場所に発生します。湿原は通常、泥炭と呼ばれる植物質の腐敗でできた淡水の柔らかいスポンジ状の地面で発生します。一般的に、北部の冷涼な気候に見られ、水はけの悪い湖沼流域で形成されます。[6]湿原とは対照的に、その水の大部分はミネラル豊富な地下水や表層水ではなく、降水から得られます。[7]湿原から流れる水は特徴的な茶色をしていますが、これは溶解した泥炭タンニンによるものです。一般に、肥沃度の低さと冷涼な気候は植物の成長を比較的遅らせますが、湿原の土壌は酸素レベルが低いため、腐敗はさらに遅くなります。そのため、泥炭が蓄積します。広大な地域が数メートルの深さまで泥炭で覆われることがあります。[1] [8]

湿原には、動物、菌類、植物の種が特徴的に集まっており、特に人が住み農地となっている地域においては、 生物多様性にとって非常に重要です。

分布と範囲

北アメリカ東海岸に生息するサラセニア・プルプレア（食虫植物）のような食虫植物は、湿原によく見られます。昆虫を捕獲することで、このような環境では通常不足する窒素とリンを供給できます。

泥炭湿原は寒冷な温帯 地域に広く分布しており、北半球では主に北方生態系に見られる。世界最大の湿原はロシアの西シベリア低地の泥炭湿原で、100万平方キロメートルを超える広さがある。[9]大規模な泥炭湿原は北米にも存在し、特にハドソン湾低地とマッケンジー川流域に多い。[ 9]南半球ではあまり見られず、最大のものは南米南部の約44,000平方キロメートル（17,000平方マイル）のマゼラン湿原である。ミズゴケ湿原は北ヨーロッパに広く分布していたが[10]、農業用に伐採・排水されることが多かった。 2019年にGraeme T. Swindlesらが発表した論文によると、ヨーロッパ全土の泥炭地はここ数世紀で、排水、泥炭の伐採、焼却などの人為的影響により急速に乾燥している。[11] 2014年にコンゴ共和国の イタンガ村から出発した探検隊は、隣国コンゴ民主共和国まで広がる「イギリスほどの大きさ」の泥炭湿原を発見した。[12]

意味

他の湿地と同様に、湿原を厳密に定義することは困難である。その理由としては、湿原間の差異、湿原が陸上生態系と水生生態系の中間的な存在であること、湿原の分類システムによって定義が異なることなどが挙げられる。[13] [14]しかし、すべての湿原に共通する特徴があり、それらは広い定義を与える。[7]

  1. 泥炭が存在し、通常は 30 センチメートル (12 インチ) 以上の厚さです。
  2. 湿地は、その水分と栄養分のほとんどを、地表水や地下水（鉱物栄養性）ではなく、降水（雨栄養​​性）から得ています。
  3. 湿地は栄養分が乏しい（貧栄養性）。
  4. 湿地は強い酸性度を持っています（沿岸地域に近い湿原は海水のしぶきにより酸性度が低い場合があります）。

すべての湿原には泥炭が含まれているため、泥炭地の一種である。泥炭を生成する生態系であるため、湿原はフェンとともに、湿地としても分類される。湿原は、ミネラル豊富な表層水や地下水から水と栄養分を得るのに対し、湿原は降水から水と栄養分を得るという点で、湿原とフェンは異なる。 [7]フェンにはミネラル豊富な水が供給されるため、弱酸性から弱アルカリ性の範囲になる傾向があるのに対し、湿原は常に酸性である。これは、降水には、大気中の二酸化炭素の自然な酸性度を緩和する役割を果たす溶解ミネラル（カルシウム、マグネシウム、炭酸塩など）が欠乏しているからである。[7]地理と地質はどちらも水文学に影響を与える。地下水のミネラル含有量は岩盤の地質を反映するため、いくつかの一般的なイオン（マンガン、鉄など）には大きな変動があり、沿岸地域に近いほど硫酸塩とナトリウムの濃度が高くなる。[15]

生態学と保護

カナダ、ケベック州フロンテナック国立公園にある、広大な湿地ミズゴケ湿原。背景の森林に覆われた尾根にはトウヒの木々が見える。

湿原の生息環境には、高度に特殊化した動物、菌類、植物が多数生息している。そのほとんどは、低栄養状態と水浸しの状態に耐えることができる。[1] : ch. 3 ミズゴケは一般に豊富で、ツツジ科の低木も見られる。[16]低木は常緑樹であることが多く、栄養素の保全に役立つと考えられる。[17]乾燥した場所には常緑樹が生育することがあり、その場合、湿原は周囲の広大な北方常緑樹林に溶け込む。[18] スゲ属はより一般的な草本の一種である。モウセンゴケ ( Drosera ) やウツボカズラ (例えばSarracenia purpurea )などの食虫植物は、無脊椎動物を栄養源として利用することで、低栄養状態に適応している。ランは菌根菌を利用して栄養素を抽出することで、これらの環境に適応している。[1] : 88 ミリカ・ゲイル（ボグ・マートル）などの低木には根粒があり、そこで窒素固定が行われ、窒素の補助源となる。[19]

湿地には、ラブラドール・ティーなど、多くの常緑低木の種が生息しています。

湿原は、多くの政府機関や自然保護団体によって重要な／特殊な生息地として認識されています。カリブー、ヘラジカ、ビーバーなどの哺乳類だけでなく、シベリアヅルやキアシシギなどの営巣性海岸鳥類の生息地にもなります。湿原には、沼ガメなどの脆弱な爬虫類も生息しています。[20]湿原には独特の昆虫も生息しています。イギリスの湿原には、ヘアリーカナリアフライ（ Phaonia jaroschewskii ）と呼ばれる黄色いハエが住み、北米の湿原には、ボグコッパー（Lycaena epixanthe）と呼ばれる蝶が生息しています。アイルランドでは、国内で唯一知られている爬虫類である胎生トカゲが湿原に生息しています。 [21]

英国は生物多様性行動計画において、湿原生息地を保全の優先事項として定めています。ロシアは西シベリア低地に大規模な保護区を有しています。[22]最も高い保護レベルはザポヴェドニク（IUCNカテゴリーIV）です。ギダンスキー[23]とユガンスキーがその代表的な例です。[要出典]

湿原は脆弱な生態系であり、考古学者や科学者が最近明らかにしているように、急速に劣化が進んでいる。湿原で発見された骨は、1940年代の最初の分析以来、劣化が加速している。[24]これは、地下水の変動と湿原の低地における酸性度の上昇[25]が、豊富な有機物に影響を与えていることがわかっている。これらの地域の多くは酸素が最下層まで浸透しており、それが乾燥して地層に亀裂を生じさせている。これらの問題を解決するために、危険にさらされている地域の頂上に土壌を追加するなど、一時的な解決策がいくつか試みられてきたが、長期的には効果がない。[24]乾燥した夏などの異常気象が降水量と地下水位を低下させ、原因である可能性が高い。地球温暖化と気候変動により、これらの問題はさらに悪化するだろうと推測されている。湿原が形成され、資源として利用される豊かな泥炭が作られるまでには数千年かかるため、一度消失してしまうと、回復は極めて困難である。北極圏および亜北極圏では、多くの湿原が10年あたり0.6℃の速度で温暖化しており、これは世界平均の2倍に相当します。湿原やその他の泥炭地は炭素の吸収源であるため、温暖化するにつれて大量の温室効果ガスを排出しています。[26]これらの変化は、北欧全域の泥炭地における生物多様性と種の個体数の深刻な減少をもたらしています。[24]

種類

湿原の生息地は気候や地形に応じて様々な状況で発達する可能性があります。[27]

場所と水源別

湿原は地形、水への近さ、水涵養の方法、栄養塩の蓄積などによって分類される。[28]

谷沼

アルゼンチン、ティエラ・デル・フエゴ州、カルバハル渓谷の 泥炭湿原の航空写真

これらは緩やかな傾斜の谷や窪地に発生します。谷の最深部は泥炭層で覆われ、湿原の表面を小川が流れることもあります。谷底湿原は比較的乾燥した温暖な気候でも発生しますが、地下水または地表水に依存しているため、酸性の基質でのみ発生します。[要出典] [要説明]

隆起湿原

エストニアのラヘマー国立公園にあるヴィル湿原。隆起湿原が豊富にある。

これらは、酸性または非酸性の基質上の湖または平坦な湿地帯から発生します。湖の中にシルトまたは泥炭が蓄積するにつれて、何世紀にもわたって、開けた湖から湿地、フェン(酸性基質では谷底湿原)、そしてカー(湿原) へと進行します。最終的に、泥炭は、地表が平らになりすぎて地下水または地表水が湿地の中央に到達できないレベルまで蓄積されます。したがって、この部分は完全に降水依存 (降水栄養) になり、結果として生じる酸性条件により、(基質が酸性でなくても) ボグが発生します。ボグは泥炭を形成し続け、時間の経過とともに、浅いドーム状の泥炭が隆起した湿原に成長します。ドームは通常、中央で数メートルの高さになり、端や川沿いにフェンまたはその他の湿地植物の帯状部分に囲まれていることが多く、そこから地下水が湿地に浸透します。

湿原にはさまざまな種類があり、以下のように分類できます。

ブランケットボグ

ミズゴケとスゲは、小さな湖岸に沿って浮遊性の湿原マットを形成することがあります。米国オレゴン州ダック湖のこの湿原には、モウセンゴケ（Drosera anglica）が生息しています。
アイルランド、コネマラの湿原

冷涼な気候で、年間約235日以上、降雨量が安定して多い場合、地表は多くの期間、水浸しの状態となり、湿原植生の発達に適した条件が整います。このような状況下では、丘陵地や斜面を含む土地の大部分を「覆う」層として湿原が形成されます。[29]湿原は酸性の基質でより一般的に発生しますが、酸性雨が地下水よりも優勢な場合、中性あるいはアルカリ性の基質でも発生することがあります。湿原は乾燥した気候や温暖な気候で発生することがあります。なぜなら、そのような条件では丘陵地や斜面が頻繁に乾燥し、泥炭が形成されないからです。中間的な気候では、湿原は直射日光が当たらない地域に限定されることがあります。周氷河気候では、ストリングボグと呼ばれる、パターン化された湿原が発生することがあります。ヨーロッパでは、アイルランド、スコットランド、イングランド、ノルウェーの丘陵地帯や谷間に、顕著な表層構造を持たず、主に非常に薄い泥炭層が分布しています。北米では、ブランケットボグは主にハドソン湾東側のカナダで発生します。これらの泥炭層は、しばしば鉱物質土壌水（地下水）の影響下にあります。ブランケットボグは北半球の緯度65度以北では発生しません。[14]

揺れる沼

クエイキング・ボグ（ quaking bog）、シュヴィングムーア（ schwingmoor ） 、またはスイングムーア（ swingmoor）は、谷底湿原や隆起湿原の湿潤な部分、また酸性の湖の縁に発生する浮遊湿原の一種である。湿原の植生は、主にスゲ類（Carex lasiocarpaなど）に定着したミズゴケで、水面または非常に湿った泥炭の上に厚さ約50センチの浮遊マットを形成する。この湿原状態では、アメリカトウヒ（ Picea glauca）が生育することがある。表面を歩くとマットが動き、大きく動くと表面に目に見える波紋が生じたり、木が揺れたりすることもある。湿原マットは最終的に水面全体に広がり、湾や小さな湖全体を覆うこともある。湖の縁にある湿原は分離して浮島を形成することもある。[30]

カタラクト沼

カタラクト湿原は、花崗岩の露頭に恒常的な水流が流れる場所に形成される、希少な生態系です。水が層状に広がることで、岩の縁は湿潤状態を保ち、土壌の浸食を防ぎますが、この不安定な場所では、樹木や大きな低木は根を張ることができません。その結果、狭く、恒常的に湿潤な生息地が形成されます。[14]

用途

工業用途

ロシアのシトニキ泥炭地は工業利用後に再耕作された

乾燥後の泥炭は燃料として利用され、何世紀にもわたってそのように使用されてきました。アイルランドでは家庭用暖房の20%以上が泥炭から供給されており、フィンランド、スコットランド、ドイツ、ロシアでも燃料として利用されています。ロシアは燃料用泥炭の主要輸出国であり、年間9,000万トン以上を輸出しています。アイルランドの「ボード・ナ・モナ」（泥炭委員会）は、段階的に廃止されつつある泥炭の機械収穫を最初に開始した企業の一つです。[31]

乾燥ピートのもう一つの主な用途は、土壌改良材（モスピートまたはスファグナムピートとして販売）として、土壌の保水力を高め、土壌を豊かにすることです。[4]また、マルチとしても使用されます。特にアイラ島のウイスキー生産地では、一部の蒸留所で、スコッチウイスキーの製造に使用する大麦を乾燥させるために、ピート焚きの煙を利用しています。[要出典]

泥炭が一度採取されると、泥炭の蓄積はゆっくりとしたプロセスであるため、湿地を復元することは困難です。 [4] [32] [33]イングランドの湿原の90％以上が損傷または破壊されています。[34] [35] 2011年に英国政府は園芸製品から泥炭を排除する計画を発表しました。[4]

その他の用途

湿原の泥炭は炭素貯蔵庫として重要な役割を担っています。泥炭が分解すると二酸化炭素が大気中に放出され、地球温暖化の一因となります。湿原は手つかずの状態では炭素の吸収源として機能します。[4] [36] [37]一例として、旧ソ連の泥炭地は年間52Tgの炭素を大気から吸収していると計算されています。[22] : 41 したがって、排水された泥炭地の再湿潤は、気候変動を緩和するための最も費用対効果の高い方法の一つである可能性があります。[38]

泥炭湿原は、特に大河の源流域において、淡水の貯留にも重要な役割を果たしています。巨大な揚子江でさえ、チベットの源流域近くのルオルガイ泥炭地から水が湧き出ています。[1] ：図13.8 

ブルーベリー、クランベリー、クラウドベリー、ハックルベリー、リンゴンベリーは、湿原に自生する野生の果実から収穫されます。湿原で部分的に保存された木材であるボグオークは、家具の製造に使用されてきました。[要出典]

ミズゴケ湿原は、エコツーリズムや狩猟といったアウトドアレクリエーションにも利用されています。例えば、カナダ北部では多くのカヌールートが泥炭地を含んでいます。また、全地形対応車の使用など、他の活動も湿原に特に大きなダメージを与えます。[要出典] [39]

考古学

湿原内の嫌気性環境とタンニン酸の存在により、有機物が驚くほど良好な状態で保存される。そのような物質は、スロベニア、デンマーク、ドイツ、アイルランド、ロシア、英国で発見されている。一部の湿原では、年輪年代学で有用な古代のオークの丸太などの湿原木材が保存されている。そこから、数千年前にゲルマン人やケルト人が人身御供を行ったとみられる後に埋められた、髪の毛や臓器、皮膚がそのまま残った極めて保存状態の良い湿原遺体が発見されている。そのような人体標本の優れた例としては、デンマークのハラルドシェール女性とトーロン人[40]、イングランドのリンドウ・コモンで発見されたリンドウ人が挙げられる。トーロン人は保存状態が非常に良かったため、1950年に遺体が発見されたとき、発見者はそれが最近殺害された被害者だと考え[41]、研究者たちはトーロン人が亡くなる前に最後に食べた食事がポリッジと魚だったことまで特定できた。[42]このプロセスは、湿原の低酸素レベルと高酸性度の組み合わせによって起こります。この嫌気性条件により、最も保存状態の良いミイラがいくつか発見され、8000年前の社会に関する考古学的知見が数多く得られます。[41]アイルランドのメイヨー州セイド・フィールズでは、5000年前の新石器時代の農地が、湿原の下に保存された状態で発見され、畑の壁や小屋跡も残っています。様々な湿原で発見された古代の遺物の一つに、通常は木製の容器に入った大きな脂肪塊であるボグバターがあります。これらはバターと獣脂の両方を貯蔵していたと考えられています。[43]

参照

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  43. ^ Earwood, Caroline (1997). 「Bog Butter: A Two-Thousand Year History」. The Journal of Irish Archaeology . 8 : 25–42 . ISSN  0268-537X. JSTOR  30001649.

参考文献

  • エイトン、ウィリアム（1811年）。『エア州農業概観；改善策に関する考察；農業委員会および内政改善委員会の検討のために作成、美しい彫刻を添えて』グラスゴー。
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