前砂丘とは、海洋、湖、湾、または河口の岸に平行に走る砂丘の尾根です 。前砂丘は、海岸の植生に風によって堆積した砂で構成されています。前砂丘は、一般的に初期形成型と既成型に分類されます 。[1]
形成
前砂丘は、植生群落の風影に形成される影砂丘として始まることがあります。 [2]複数の影砂丘が最終的に合体して、初期の前砂丘を形成することもあります。[3]初期の前砂丘が約1.5フィート（0.5メートル）の高さに達すると、それ自体が大きな風影を持つようになります。風で運ばれた砂は、内陸部へ移動するのではなく、この初期の砂丘に落ちる傾向があります。前砂丘の高さが3～5フィート（0.9～1.5メートル）になると、風で運ばれた砂浜の砂がすべて前砂丘に閉じ込められることがあります。[4]
活発な砂丘システムでは、前砂丘が海やその他の水域に最も近い位置に現れます。しかし、侵食海岸など一部の砂丘システムでは前砂丘が存在しません。そのようなシステムでは、他の種類の砂丘が水域に最も近い場合があります。[1]
前砂丘生態系は、活動的なビーチのすぐ後ろにある最初の砂丘の尾根から始まります。前砂丘の尾根の高さは数メートルから数十メートルに及びます。前砂丘は、砂が堆積し、風が地形を活発に変化させることで形成されます。その結果、砂層が内陸の生態系を飲み込むことがあります。米国魚類野生生物局は、ハンボルト湾のランフェア砂丘を積極的に管理しています。ランフェア砂丘の活動的な砂層は、600メートルを超えると測定されています。
北カリフォルニアの放物線状の砂丘
放物線状の砂丘は、植生に覆われた砂丘の尾根と、植生に覆われた萎縮した平野によって特徴付けられます。突風が変動するため、放物線状の砂丘は、風洞によって流線が運ばれる谷間や砂丘の隆起部では、一般的に植生がありません。主砂丘と関連して波紋が並んでいることも、放物線状の砂丘の特徴です。波紋は、主砂丘の窪みに砂が堆積した微細な層です。波紋の高さは通常、ミリメートルからセンチメートルのスケールで測定されます。ハンボルト湾では、風は主に北西から吹き込んでいます。その結果、砂丘の尾根は風の流れと平行に形成され、波紋は風と垂直に形成されます。
風
北カリフォルニアの沿岸砂丘環境は、年間を通して常に強風にさらされています。この大きな変動要因により、砂丘生態系の形態は絶えず変化します。砂丘の高さは1メートルから数十メートルにまで及ぶため、標高差が生じ、生息地の複雑さが増します。外来種は砂丘の尾根をさらに覆い、線状の砂丘を形成し、自然な放物面状の砂丘の形成を阻害することがあります。
堆積物の輸送
砂粒は、懸濁、跳躍、クリープの3つの方法で輸送されます。浮遊粒子は細かい粒子で、風によって簡単に持ち上げられ、さまざまな距離を運ばれます。海岸のビーチを訪れた人のほとんどは、顔に砂が吹き付けられたり、肌にざらざらした感触を残して去っていくのを証言できます。これは、湿気を多く含んだ空気中に浮遊する細かい堆積物によるものです。浮遊堆積物が地面に戻ると、粒子が着地した粒子に物理的に衝突します。物理法則により、着地した粒子は、かつて浮遊していた堆積物からエネルギーを受け取ります。この衝撃により、着地した粒子が押しのけられたり、粗い粒子がクリープしたりします。[6]跳躍とは、粒子が風に持ち上げられ、周期的な反復運動で落下する動きです。
堆積物の発生源
沿岸環境は淡水河川系の排水口として機能します。その結果、支流や源流からの堆積物が河口に堆積します。沿岸輸送は海岸線を直線的に移動する海流であり、堆積物を移動させます。北カリフォルニアでは、この海流は堆積物を北方向に移動させます。したがって、ハンボルト湾の34マイル（約56km）に及ぶ砂丘生態系を形成する砂と堆積物は、南側での堆積物の堆積の結果です。[7]
堆積物の堆積は、波の作用によっても引き起こされます。波流は、押し流と引き流の動きによって発生します。この継続的な波の作用によって堆積物の移動が可能になります。押し流と引き流が発生する角度は、沖合輸送流や冬季と夏季の海流の変化と関連しています。
前砂丘の生態
マッドリバー郡ビーチで分析された植生は、いくつかの外来種の繁栄による生態系の進化的変化を示しました。ビーチに到着すると、アモフィラ・アレナリア （ヨーロッパビーチグラス）の豊富さが目に見える形で明らかになりました。ピカートとソーヤー（1998）によると、アモフィラ・アレナリアは前砂丘のエンジニアと表現されています。アモフィラ・アレナリアは比較的平坦な砂丘に定着し、成長し始めると、風によって砂が内陸に押し上げられ、大量の砂が堆積して巨大な前砂丘の尾根を形成します。[8]
この変化は、アモフィラ・アレナリア（Ammophila arenaria）、タンジー（Tanacetum vulgare ）、リップガット・ブロム（Bromus diandrus ）といった外来種の侵入を助長しています。これらの外来植物の侵入以来、科学者たちはカリフォルニア全域で在来のイネ科植物や砂丘マット植生の深刻な変化を記録しています。アモフィラ・アレナリアとBromus diandrusが生態系に侵入すると、土壌中の窒素濃度が上昇します[8]。残念ながら、土壌への窒素の流入は、レイア・カルノサ（Layia carnosa）やエゾウコギ（Erysimum menziesii）といった他の種の生育と生存を制限します。
1900年代初頭以来、カリフォルニアの景観にアモフィラ・アレナリアが導入され、ビーチの景観を変容させる自然の再生機能を果たしてきました。[8]アモフィラ・アレナリアが生息していない地域では、砂丘マット植生が比較的豊富で繁茂していました。このデータは、侵略的外来種に対抗するための積極的な修復活動によって、土地管理者が健全な在来植生群落を維持し、景観を本来の生息地に戻すことができることを示しています。侵略的外来種がどのように景観を変化させ、操作するか、そして特定の侵略的外来種の特性を理解することは、在来種への影響を軽減し、生態系を回復するための最良の方法です。
アモフィラ・アレナリアは、生態系エンジニアであり、砂丘の歴史的生態系を変容させることで、在来の砂丘マット植生を駆逐する能力を持っています。[5]アモフィラ・アレナリアの除去は、土地管理者や修復チームにとって困難な課題です。アモフィラ・アレナリアは「旺盛な根と地下茎の系」で成長するように進化しました。[8]研究によると、これらの根系は3メートルを超えることもあります。[9]
アモフィラ・アレナリアは、歴史的に平坦であったカリフォルニアの前砂丘に侵入し、砂丘システムの生態系を変容させるという特徴があります。風が砂を内陸に押し上げると、アモフィラ・アレナリアは大量の砂を堆積させ、巨大な前砂丘の尾根を形成します。[5]砂丘の形態変化は、栄養源や生息地として砂丘に大きく依存している在来の植物や動物種に影響を与えます。[8]
参考文献
- ^ ab Hesp, Patrick (2002). 「前砂丘と噴出：発生、地形学、そしてダイナミクス」（PDF） . Geomorphology . 48 ( 1–3 ): 245– 268. Bibcode :2002Geomo..48..245H. doi :10.1016/S0169-555X(02)00184-8. 2010年6月25日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2012年12月11日閲覧。
- ^ 「ミシガン湖沿岸の砂丘：シャドウ・デューンズ」カルヴィン大学. 2012年12月10日閲覧。
- ^ 「ミシガン湖沿岸砂丘：前砂丘」カルヴィン大学. 2012年12月10日閲覧。
- ^ 「ミシガン湖沿岸砂丘：活動的な前砂丘」カルヴィン大学. 2012年12月10日閲覧。
- ^ abc Pickart, A.; Sawyer, J. (1998).侵略的植物種. カリフォルニア在来植物協会. pp. 41– 55.
- ^ Bierman, P.; Montgomery, DR (2014).第10章 地形形成因子としての風：地形学における主要概念WH Freeman and Company Publishers. pp. 329– 354.
- ^ 砂丘の友（nd）.沿岸博物学者マニュアル. 砂丘の友.
- ^ abcd Pickart, A.; Sawyer, J. (1998).北カリフォルニア沿岸砂丘の生態と修復. カリフォルニア在来植物協会. pp. 1– 36.
- ^ ハンボルト郡の侵略的雑草：懸念する市民のためのガイド。カリフォルニア州アルカタ：ハンボルト郡雑草管理地域。2010年。
