環礁(/ ˈ æ t . ɒ l , - ɔː l , - oʊ l , ə ˈ t ɒ l , - ˈ t ɔː l , - ˈ t oʊ l /)[ 1 ]は、ラグーンを囲むサンゴの縁を含むリング状の島です。縁にはサンゴ島や岩礁がある場合があります。 [ 2 ] [ 3 ]環礁は、サンゴが成長できる暖かい熱帯または亜熱帯の海洋および海に位置しています。世界中にある約440の環礁のほとんどは太平洋にあります。
環礁の発達を説明するために、よく引用される2つの異なるモデル、沈下モデルと先行カルストモデルが使われてきました。[ 4 ]チャールズ・ダーウィンの沈下モデルによると、 [ 5 ]環礁の形成は、周囲にサンゴの裾礁が形成された火山島の沈下によって説明されます。地質学的時間の経過とともに、火山島は消滅し、侵食されて完全に海面下に沈みます。火山島が沈下すると、サンゴの裾礁は島から切り離されたバリアリーフになります。最終的に、リーフとその上の小さなサンゴ島だけが元の島から残ったものとなり、ラグーンが以前の火山の場所を占めます。ラグーンは以前の火山のクレーターではありません。環礁が存続するためには、海面上のサンゴ礁が維持され、サンゴの成長が海面の相対的な変化(島の沈下や海面上昇)に合わせて進む必要がある。[ 4 ]
環礁の起源に関する別のモデルは、先行カルストモデルと呼ばれます。先行カルストモデルでは、環礁形成の第一段階は、火山起源または非火山起源の海洋島が海面下に沈下する過程で、平らな頂上を持つマウンド状のサンゴ礁が形成されることです。次に、相対的な海面がサンゴ礁の平坦な表面のレベル以下に低下すると、平らな頂上を持つ島として大気にさらされ、降雨によって溶解して石灰岩カルストを形成します。このカルストの水文学的特性により、露出したサンゴの溶解速度は、その縁に沿って最も低く、島の中心部で最大になるまで内側に向かって増加します。その結果、縁が隆起した皿のような形の島が形成されます。相対的な海面が島を再び沈めると、縁は岩の核となり、その上にサンゴが再び成長して環礁の島々を形成し、浸水した円盤の底はその中にラグーンを形成する。[ 4 ] [ 6 ]
「環礁」という言葉は、ディベヒ語の「アトール」(ʇʦʌʮʅʪ、発音は[ˈat̪oɭu])に由来する。ディベヒ語はモルディブで話されているインド・アーリア語である。この言葉が英語で初めて記録されたのは1625年の「アトロン」である。チャールズ・ダーウィンは著書『サンゴ礁の構造と分布』の中でこの言葉を造語した。彼はこの言葉の先住民語源を認識し、「円形のサンゴ礁の小島」と定義し、「ラグーン島」と同義とした。[ 5 ] : 2
より現代的な定義では、環礁は「ラグーンを囲む環状の岩礁で、岩礁の堆積物でできた岩礁と小島以外には岬はない」[ 7 ] 、または「形態学的な意味では、ラグーンを囲むリング状のリボン状の岩礁」[ 8 ]と説明されている。
世界には約440の環礁がある。[ 9 ]世界の環礁のほとんどは太平洋(カロリン諸島、珊瑚海諸島、マーシャル諸島、ツアモツ諸島、キリバス、トケラウ、ツバルに集中)とインド洋(チャゴス諸島、ラクシャディープ諸島、モルディブの環礁、セイシェルの離島)にある。さらに、インドネシアにも、サウザンド諸島、タカ・ボネラテ諸島、ラジャ・アンパット諸島の環礁など、群島全体にいくつかの環礁が広がっている。大西洋には、カリブ海の コロンビアのサン・アンドレス・プロビデンシア県に属するニカラグア東方の8つの環礁を除いて、大きな環礁の集まりはない。
造礁サンゴは海洋の暖かい熱帯および亜熱帯水域でのみ繁殖するため、環礁は熱帯および亜熱帯でのみ見られます。世界最北の環礁は、北緯28度25分にあるクレ環礁で、北西ハワイ諸島の他の環礁も同様です。世界最南端の環礁は、タスマン海の南緯29度57分にあるエリザベスリーフと、その近くの南緯29度27分にあるミドルトンリーフで、どちらもコーラル海諸島領土の一部です。次に南にある環礁は、ピトケアン諸島グループの南緯24度41分にあるデューシー島です。赤道に最も近い環礁はキリバスのアラヌカで、南端は赤道の北わずか13km(8マイル)です。
バミューダ諸島は、北緯32度18分に位置し、「最北端の環礁」と称されることがあります。この緯度では、メキシコ湾流の温暖な海水がなければサンゴ礁は発達しません。しかし、バミューダ諸島は擬似環礁と呼ばれています。その全体的な形状は環礁に似ているものの、その形成の起源は大きく異なるためです。
環礁の陸地面積は、ほとんどの場合、総面積に比べて非常に小さいです。環礁島は標高5メートル(16フィート)未満の低地にあります。総面積で測ると、リフー島(1,146 km² 、 442平方マイル)が世界最大の隆起環礁であり、レンネル島(660 km² 、 250平方マイル)がそれに続きます。[ 10 ]しかし、陸地面積で世界最大の環礁としてキリティマティ島を挙げる情報源も数多くあります。また、隆起したサンゴ環礁(陸地面積 321 km 2、124 平方マイル。他の情報源によると 575 km 2、222 平方マイル)であり、主要なラグーンが 160 km 2 (62 平方マイル)、その他のラグーンが 168 km 2 (65 平方マイル) です(他の情報源によると、ラグーンの総面積は 319 km 2、123 平方マイル)。
リーフ・ノールとして知られる地質学的地形は、石灰岩地域にある古代の環礁の隆起した遺跡を指し、丘のように見えます。陸地面積で2番目に大きい環礁はアルダブラ環礁で、155 km 2 (60 平方マイル) です。モルディブ南部に位置するフヴァドゥ環礁は、255の島々からなる島々の多さから、世界最大の環礁として知られています。

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1842年、チャールズ・ダーウィン[ 5 ]は、1831年から1836年にかけて5年間、ビーグル号に乗船して行った観測に基づき、南太平洋における環礁の形成について説明しました。ダーウィンの説明によれば、熱帯の島々には、高火山島、バリアリーフ島、環礁といった様々な形態があり、これは海洋火山が徐々に沈降して形成されたものであるとされています。彼は、熱帯海域の火山島を取り囲む裾礁は、島が沈降(沈下)するにつれて上方に成長し、「ほぼ環礁」、つまりバリアリーフ島となると推論しました。これは、クック諸島のアイツタキ島やソシエテ諸島のボラボラ島などの島に典型的に見られます。裾礁が堡礁となるのは、外側のサンゴ礁が生物の繁殖によって海面近くで維持されるのに対し、内側のサンゴ礁はサンゴ礁の成長の大部分を担うサンゴや石灰藻にとって不利な条件にあるため、沈降してラグーンとなるためです。時が経つにつれ、沈下によって古い火山は海面下に沈み、堡礁だけが残ります。この時点で、島は環礁となります。
JE・ホフマイスター[ 13 ] 、 FS・マクニール[ 14 ] 、 EG・プルディ[ 6 ]らによって定式化された先行カルストモデルは、環礁は更新世の地形であり、海面が氷期低位であった時期に露出していた平坦な頂部を持つサンゴ礁内部で、沈下とカルスト地形の優先的溶解の相互作用によって直接生じたものであると主張している。このカルスト地形の優先的溶解によって形成された島に沿った隆起した縁は、間氷期高位期に浸水すると、サンゴの成長場所や環礁島となる。
AW Droxler、Stéphan J Jorryらの研究[ 4 ]は、現代の環礁の形態は下にある沈没した島や埋没した島の影響とは無関係であり、ゆっくりと沈下している火山体に付随する初期の裾礁/バリアリーフに根ざしていないことを発見し、先行カルストモデルを支持しています。実際、研究対象の現代の環礁の下にある新第三紀のサンゴ礁は、沈下した島を完全に覆い、完全に埋めていますが、すべて非環礁の平坦な頂を持つサンゴ礁です。実際、彼らは、多くのかつての島々が新第三紀に平坦な頂を持つサンゴ礁に完全に沈没して埋もれたずっと後、MIS-11、ミッドブリュンヌまで、島の沈下によって環礁が形成されなかったことを発見しました。
環礁は熱帯海洋生物の成長の産物であるため、これらの島は暖かい熱帯海域でのみ見られます。造礁生物の温水温度要件を超える場所にある火山島は、沈下して海山となり、表面で浸食されます。海水温が沈下速度に追いつく程度に暖かい場所にある島は、ダーウィンポイントにあると言われています。より寒く極地にある島は海山またはギヨへと進化し、より温暖で赤道に近い島は環礁へと進化します。例えばクレ環礁などです。しかし、中生代の古代の環礁は、異なる成長と進化のパターンを示しているようです。[ 15 ] [ 16 ]
サンゴ環礁は、方解石のドロマイト化が起こる場所として重要です。環礁における方解石とアラゴナイトのドロマイト化については、蒸発モデル、浸透還流モデル、混合層モデル、埋没モデル、海水モデルなど、いくつかのモデルが提案されています。置換ドロマイトの起源については依然として議論の余地がありますが、ドロマイト化のマグネシウム源は海水であり、方解石がドロマイト化されて環礁内のドロマイトが形成された流体も海水であったというのが一般的な見解です。ドロマイト化を起こさせるために、環礁に大量の海水を流入させる様々なプロセスが試みられてきました。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
1896年、1897年、そして1898年、ロンドン王立協会はツバルのフナフティ環礁でサンゴ礁の形成を調査する目的で掘削調査を実施しました。彼らは、太平洋の環礁のサンゴの深部に浅海生物の痕跡が残っているかどうかを調べようとしました。この調査は、チャールズ・ダーウィンが太平洋で 行ったサンゴ礁の構造と分布に関する研究に続くものでした。
1896年の最初の探検隊は、オックスフォード大学のウィリアム・ジョンソン・ソラスが率いた。地質学者には、シドニー大学のウォルター・ジョージ・ウールナフとエッジワース・デイヴィッドがいた。デイヴィッドは1897年の探検隊を率いた。[ 20 ] 1898年の3回目の探検隊は、アルフレッド・エドマンド・フィンクが率いた。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
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