滝とは、川や小川において、水が垂直の落差、あるいは連続する急峻な落差を流れ落ちる地点を指します。また、氷山や棚氷の端から溶けた水が流れ落ちる場所にも滝は発生します。
滝は様々な方法で形成されますが、最も一般的な形成方法は、川が硬い岩盤の表層を流れ、その後、より柔らかい岩盤に流れ落ちるというものです。岩盤の侵食が進み、滝の高さが増すのです。滝は、その周辺に生息する種への影響について研究されてきました。
人類は先史時代から滝と深い関係を築いてきました。滝を見るために旅をし、探検し、名付けてきました。滝は河川沿いの航行において、大きな障害となることもあります。滝は多くの文化において宗教的な場所となっています。18世紀以降、滝は観光地、水力発電の供給源、そして特に20世紀半ば以降は研究対象として、ますます注目を集めています。
滝は一般的に、川の中で水がほぼ垂直またはほぼ垂直の急峻な落差を流れ落ちる地点と定義されます。2000年にマビンは「滝壺と滝壺の位置間の水平距離は、滝の高さの25%以下でなければならない」と規定しました。滝の分類には様々な種類と方法があります。[ 1 ]一部の学者は急流を滝のサブセクションとして含めています。[ 2 ]滝の本質的な構成要素については、依然として議論が続いています。[ 3 ]
滝は「カスケード」や「カタラクト」と呼ばれることもありますが、一部の資料ではカタラクトはより大きく力強い滝[ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]、カスケードはより小さい滝[ 6 ]と定義されています。プランジプールは滝の底に形成される水たまりの一種です。 [ 7 ]滝は「フォス」や「フォース」と呼ばれることもあります。[ 8 ] [ 9 ]

滝は一般的に、急峻な山々の谷に湖が流れ込む川の上流で形成されます。[ 10 ]
川は、断層線によって形成されたと思われる岩の大きな段差の上を流れることがあります。滝は、氷河が後退または融解した後も、氷河に流れ込んだ小川や河川が谷に流れ続ける氷河谷の縁に沿って発生することがあります。ヨセミテ渓谷の大きな滝はこの現象の例であり、ハンギングバレーと呼ばれます。ハンギングバレーが形成されるもう一つの理由は、2つの川が合流し、一方の川の流れがもう一方よりも速い場合です。[ 10 ]
海の峡谷で温水と冷水が出会うと、冷たい水が海底に流れ落ち、大きな水中滝が形成されることがあります。[ 11 ]
滝の形成に関するキャップロックモデル[ 12 ]によれば、川は耐久性のある岩盤の上を流れ、侵食はゆっくりと起こり、主に水に含まれる堆積物が岩盤に衝突することで起こるが、下流では侵食がより急速に起こる。[ 10 ] [ 13 ]水路が滝の縁で速度を増すと、川底が割れていたり侵食されやすい状態であれば、川底から物質を剥ぎ取る可能性がある。滝の先端での水力噴流と水圧跳躍は、川底を侵食する大きな力を生み出す可能性があり[ 14 ]、特に水に含まれる堆積物によって力が増幅されると、その力が大きくなる。馬蹄形の滝は侵食を中心点に集中させ、滝下流の川底の変化を強める。[ 15 ]
「ポットホーリング」と呼ばれる現象は、岩盤の岩盤上で渦流が石を回転させ、穴を掘り進むことで、局所的に深い穴が侵食される現象です。水路によって運ばれる砂や石は、侵食能力を高めます。[ 10 ]これにより、滝は岩盤をより深く削り、上流に向かって後退します。多くの場合、時間の経過とともに滝は後退し、上流に向かって後退して峡谷や渓谷を形成し、上部の尾根をより深く削り取ります。[ 16 ]滝の後退速度は、年間1.5メートルにも達することがあります。[ 10 ]
多くの場合、より抵抗力のある棚の直下の岩層はより軟らかいため、跳ね返りによるアンダーカットが発生し、滝の下部と背後にロックシェルターと呼ばれる浅い洞窟のような構造が形成されます。最終的には、露出したより抵抗力のある岩盤が圧力を受けて崩壊し、滝の底に岩塊を追加します。これらの岩塊は、互いに衝突することで摩耗し、小さな岩塊に砕け散ります。また、摩耗によって滝の底を侵食し、下流の峡谷に深い滝壺を形成します。 [ 17 ]
滝のすぐ上では、岩棚の上を流れるため、小川は幅が広く浅くなることがあります。また、滝のすぐ下は、水が底に衝突する際の運動エネルギーによって深い部分になることがよくあります。しかし、滝の系統学に関する研究では、滝は滝の上または下で幅が広くなったり狭くなったりする可能性があることが報告されており、適切な地質学的および水文学的条件があれば、ほぼあらゆることが起こり得ます。[ 18 ]
滝は通常、岩場において侵食によって形成されます。長い時間をかけて形成された後、岩棚から流れ落ちる水は後退し、滝壁に平行な水平の窪みを形成します。最終的に、窪みが深くなるにつれて滝は崩壊し、急勾配の川床が形成されます。[ 10 ]侵食などの緩やかなプロセスに加えて、地震、地滑り、火山活動などによる地盤変動も滝の形成につながります。[ 17 ]


滝は、魚類や水生無脊椎動物などの流水生物の分布を決定する上で重要な要素であり、渓流沿いの拡散を制限する可能性があります。特定の種の存在の有無は、生態学的に連鎖的な影響を及ぼし、滝の上流と下流の栄養相に違いをもたらす可能性があります。また、特定の水生植物や昆虫は、滝自体の環境に特化しています。[ 19 ] [ 20 ] 2012年に行われたアグボキム滝に関する研究では、この滝がこれまで考えられていたよりもはるかに高い生物多様性を保持していることが示唆されています。[ 21 ]
滝は陸生種にも影響を与えます。滝のすぐ近くには、周囲よりも気温が低く湿度が高いという小さな微気候が形成され、多様なコケ類や苔類の群落が生息しています。これらの植物種は、その中心生息域から遠く離れた滝域では、分断された個体群を形成している可能性があります。[ 22 ]
滝は、クロアマツバメやノドジロカワガラスなど、いくつかの鳥類の営巣場所となります。これらの鳥類は、滝の背後の空間に巣を作ることを好みますが、これは捕食を避けるための戦略だと考えられています。[ 23 ]
| タイプ | 画像 | 注記 |
|---|---|---|
| 棚滝 | 水は垂直の崖を垂直に流れ落ち、岩盤と部分的に接触している。[ 24 ]いくつかの種類がある。 | |
| プランジ | 流れの速い水は垂直に落下し、岩盤表面との接触を完全に失います。[ 17 ] | |
| パンチボウル | 水は落ちるにつれて狭まり、その後広い水たまりに広がります。[ 13 ] | |
| スギナ | 落水は主に岩盤と接触している。[ 17 ]いくつかの種類がある。 | |
| カスケード | 水は一連の岩の階段を下っていきます。[ 13 ] | |
| 段差/多段/階段 | ほぼ同じ大きさの滝が次々と流れ落ち、それぞれに滝壺がある。[ 17 ] | |
| 白内障 | 大きくて力強い滝。[ 17 ] | |
| セグメント化された | 水が下るにつれて、明確な水の流れが形成されます。[ 17 ] | |
| ムーラン | 氷河の滝。[ 26 ] |

いくつかの滝は、流れが止まらないという特徴があります。一時的な滝は、雨が降ったり、雪解けがかなり進んだりした後にのみ流れます。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]滝は地下にも[ 30 ]、海にも見られます。 [ 11 ]
地理学者アンドリュー・グーディーは2020年に、滝に関する研究は「驚くほど限られている」と書いています。[ 31 ]アレクサンダー・フォン・フンボルトは1820年代に滝について書いています。[ 32 ]滝の研究という特定の分野には名前がなく、出版された文献では「散在している」と表現されていますが、[ 33 ]滝の研究を「滝学」と呼ぶのが一般的です。[ 34 ]
滝に関する初期の論文は、1884年に「アメリカ地理学の父」として知られる地質学者ウィリアム・モリス・デイビスによって発表されました。1930年代には、エドワード・ラシュリーが滝に関する先駆的な研究を発表しました。 [ 2 ] 1942年、オスカー・フォン・エンゲルンは滝に関する研究の不足について次のように書いています。[ 35 ]
滝は、他のどの地形よりも一般大衆の関心を惹きつけ、維持します。しかし、滝はそれほど広く認知されているため、体系的な地形学を学ぶ一部の研究者は、滝に真剣に目を向けていません。このような態度は称賛に値しません。滝は地形調査において重要な対象です。
1985年という遅い時期に、ある学者は「滝は河川研究において依然として非常に見過ごされている側面である」と感じていました。[ 36 ]滝の研究は20世紀後半に劇的に増加しました。数多くの滝のガイドブックが存在し、World Waterfall Databaseは数千もの滝をカタログ化したウェブサイトです。[ 2 ]

多くの探検家が滝を訪れた。[ 31 ]ヨーロッパの探検家たちは出会った滝を記録した。1493年、クリストファー・コロンブスはグアドループのカルベ滝について記したが、これはヨーロッパ人がアメリカ大陸で見たと記録した最初の滝であると思われる。1600年代後半、ルイ・エヌパンは北アメリカを訪れ、ナイアガラの滝とセントアンソニーの滝の初期の記述を提供している。地理学者ブライアン・J・ハドソンは、1700年代まで滝に具体的な名前を付けることは一般的ではなかったと主張している。ヨーロッパ人が滝に具体的な名前を付ける傾向は、自然に対する科学的関心の高まり、ロマン主義の台頭、産業革命による水力発電の重要性の高まりと並行していた。ヨーロッパの探検家たちは、滝に自分の言語で名前を付けることを好むことが多かった。例えば、デイヴィッド・リヴィングストンはビクトリア女王にちなんでビクトリア滝と名付けたが、地元の人々はモシ・オア・トゥニャとして知っていた。多くの滝には、滝がある川、近くの場所、滝の特徴、近くで起こった出来事などから付けられた説明的な名前が付けられています。[ 2 ]
ヨーロッパ諸国に植民地化された国々の中には、ヨーロッパの探検家によって改名された滝の名前を元に戻す措置を講じたところもある。[ 2 ]滝の探検は現在も続けられており、ゴクタ滝は2006年に初めて世界に発表された。[ 37 ]
滝は移動の大きな障害となることがあります。滝を迂回するために運河が建設されることもあれば、物を物理的に運ばなければならない場合や鉄道が建設される場合もあります。[ 17 ] [ 38 ]
滝は、単に見るためだけに訪れる人が多い。ハドソンは、滝は一般的に美しいと考えられており、比較的珍しいため、観光地として適していると考えている。[ 39 ]滝でのアクティビティには、水浴び、水泳、写真撮影、ラフティング、キャニオニング、アブセイリング、ロッククライミング、アイスクライミングなどがある。[ 35 ]滝は水力発電の場にもなり、釣りの絶好の機会となることもある。[ 40 ]
裕福な人々は、少なくとも古代ローマや中国において、滝などの景勝地を訪れることが知られていました。しかし、多くの滝は周囲の地形が険しいため、実際にはアクセスが困難でした。しかし、滝への道などの整備が進むにつれて、1800年代にはイギリスとアメリカ全土で普及し、1900年代から21世紀にかけても整備が進みました。現在では、人里離れた滝へは飛行機で訪れることが少なくありません。[ 39 ]
人間の開発もまた、多くの滝を脅かしてきました。例えば、かつて世界有数の迫力ある滝だったグアイラ滝は、1982年に人工ダムによって水没し、リポン滝も1952年に水没しました。一方で、ノルウェーのティセストレンゲネ滝のように、水力発電のために転用された結果、水位が大幅に低下した滝もあります。[ 41 ]滝周辺の観光地としての開発も、多くの滝周辺の自然景観を破壊してきました。[ 39 ]滝は38の世界遺産に登録されており[ 31 ]、その他多くの滝が政府によって保護されています。[ 42 ]

滝は多くの文化において、宗教的な場所として、また芸術や音楽の題材として役割を果たしている。[ 31 ] [ 42 ]多くの芸術家が滝を描いており、パプアニューギニアのカルリ族の歌など、多くの歌にも滝が登場する。マイケル・ハーナーはエクアドルのヒバロア族に関する研究に『ヒバロ:聖なる滝の人々』と題した。[ 42 ]ハドソン・リバー派やJMWターナー、ジョン・セル・コットマンなどの芸術家は19世紀に特に有名な滝の絵を描いた。[ 43 ]
神道の禊ぎの儀式の一つに、禊ぎの衣装を着て滝の下に立つというものがあります。[ 44 ]日本では那智の滝は巡礼地となっており、インドのティルパティ近郊の滝やハイチのソドー滝も同様です。[ 42 ]オタバロ族はピグチの滝を成人の儀式であるチュルの儀式の一部として用います。[ 45 ]アフリカの多くの滝は先住民の礼拝の場であり、地元の宗教の神々にちなんで名付けられました。[ 21 ]「中国の伝統では、滝は」秋、陰、そして前者2つから派生した中国の龍の水に対する力を表しています。 [ 46 ]

世界には数千もの滝がありますが、正確な数は算出されていません。世界滝データベースには2013年時点で7,827の滝が掲載されていますが、これはおそらく不完全です。ハドソンが指摘しているように、掲載されている滝の90%以上は北米にあります。地元の滝に関するガイドブックは数多く出版されています。[ 3 ]また、滝の高さの測定方法[ 1 ]や、滝の定義についても合意が得られていません。[ 3 ]
ベネズエラのエンジェルフォールは世界一の高さを誇る滝であり、ラオスのコーンパペン滝は世界一の幅広さを誇ります。[ 17 ]また、コンゴ川のインガ滝は流量が最大で、[ 47 ]ワシントンのドライフォールズは確認されている中では世界最大の滝です。[ 48 ]最も高い地下滝はスロベニアのヴルトグラヴィツァ洞窟にあります。[ 49 ]デンマーク海峡の滝は海底からの滝で、非常に広い意味での「滝」とみなすことができます。もしそうであれば、世界最大の滝となります。[ 11 ]
人工滝は、自然の滝を模倣した水景または噴水です。 [ 50 ]マルモーレの滝は、高さ541フィート(165メートル)で、人工的に作られた滝の中で最も高い滝です。[ 51 ]
カナダで最初に建設された鉄道のほとんどは、河川交通を収容し、急流を越えて輸送するために設計されたポーテージ鉄道であった。