美馬塚

ワシントン州のミマ塚

ミマ・マウンドˈ m m əは、低く平らで、円形から楕円形で、ドーム状の自然の塚であり、緩く成層化していない、多くの場合は砂利質の堆積物でできており、過度に厚くなったA層である。これらの塚の直径は3メートル(9.8フィート)から50メートル(160フィート)以上、高さは30センチメートル(12インチ)から2メートル(6.6フィート)以上までの範囲であり、1ヘクタールあたり数個から50個を超える塚が密集しており、時には目立つ自然の模様を形成する。ミマ・マウンドは、ワシントン州ミマ・マウンド自然保護区で見ることができる。

「ミマ」という名前は、チヌーク語で「もう少し先」[ 1 ]または「下流」を意味する言葉に由来しています。[ 2 ]

ミマ塚の起源については、ホリネズミによる穴掘り、風で運ばれた堆積物が植生の周りに堆積して雑木林砂丘やネブカを形成、大地震による地盤の揺れミマ塚の形成は観測されていない)、イノシシ泥沼やギルガイ地形の粘土の収縮と膨張などが説として挙げられている。

決定的なミマ・マウンドは北米でよく見られるが、北米の全てのマウンドが同じ原因で形成されたとは証明されていない。表面上は類似した現象は全ての大陸で発生しており、提案されている原因は研究対象となった全ての地域で発生するわけではない。[ 3 ]また、全てのマウンドが物理的にも機能的にも本当に同じであるかどうかも明らかではない。例えば、南アフリカのいわゆるフェアリー・サークルは、ミマ・マウンドとはマウンドらしさが薄く、気候や生態学的条件も異なる。[ 4 ]さらに、南アフリカの南西ケープ州にある、おそらくは別個のヒューウェルツィーは、どちらとも全く異なる起源を持つと主張されている。 [ 5 ]

分布

サーストン郡のミマ塚のパノラマ

太平洋岸北西部とカスケーディア南部

アメリカ合衆国北西部では、ミマ・マウンドは一般的に「豚泥沼地形」と呼ばれる地形の一部です。この地形は、基盤岩硬盤粘土盤、あるいは密集した砂利層などの浅い基盤層を持つのが一般的です。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

アメリカ合衆国北西部では、恒常的な地下水位によって排水が阻害され、長期間にわたって土壌が湿潤状態となる地域にもミマ・マウンドが見られます。ミマ・マウンドは、ワシントン州サーストン郡のミマ・プレーリーにちなんで名付けられました。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

オレゴン州南中部、カリフォルニア州西部および北中部でも見られ、一般的に「ホグワロー・マウンド」として知られています。この地域では、春季池周辺の景観の一部として見られることが多いです。[ 7 ]

アメリカ南西部とメキシコ北西部

ミマ塚はバハ・カリフォルニア北西部と隣接するサンディエゴ郡で発見され、春季池の景観に不可欠な部分となっている。[ 7 ]

ミマ・マウンドは、北アメリカ西海岸の外側、西はカスケード山脈シエラネバダ山脈、シエラ・デ・フアレス山脈、東はミシシッピ川の間の3つの主要地域に分布しています。コックス[ 6 ]とウォッシュバーン[ 9 ]によると、ミマ・マウンドは以下のとおりです。

アーカンソー州、ルイジアナ州、ミズーリ州、オクラホマ州、テキサス州では、ピンプル・マウンド(地元では「プレーリー・マウンド」や「ナチュラル・マウンド」とも呼ばれる)は、低く平らで、円形から楕円形のドーム状のマウンドで、緩い砂質ロームまたはローム質砂でできている。典型的には、これらのマウンドは、ほぼ平坦、あるいはわずかに窪んだ粘土質のB層の上に、厚くなったローム質および砂質のA層とE層のみで構成されている。ピンプル・マウンドの直径は6メートル(20フィート)から45メートル(148フィート)以上、高さは30センチメートル(12インチ)から1.2メートル(3.9フィート)以上、密度は1ヘクタールあたり数個から425個以上と様々である。[ 6 ] [ 9 ]

オレゴン州やワシントン州のミマ・マウンドとは異なり、「ピンプル・マウンド」は比較的平坦で排水の悪い表面、すなわち後期更新世の海岸段丘や河川段丘に限られません。それらは、前期更新世中期更新世、鮮新、そしてそれ以前の海岸平野の未固結・未石化堆積物の深い侵食と解剖によって形成された丘陵の斜面、山頂、尾根にも豊富に見られます。稀に、これらの丘陵斜面に見られるピンプル・マウンドは、斜面の上り下り方向に細長く伸びていることがあります。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

構造

ワシントン州のマウンドの発掘調査により、草原の草に覆われた層の下に、緩い砂、細かい砂利、そして腐朽した植物が混ざり合った層が広がっていることが明らかになりました。しかし、すべてのマウンドが同じ構造をしているわけではありません。ワシントン州のあるマウンドは、土壌組成が非常に複雑でした。A層は黒色の砂質ローム(草原で先住民が焼却した際に発生した木炭を含むため)、B層は砂利質の砂質ローム、C層は極めて砂利質の砂でした。[ 14 ]

春の池

春季池は、冬と春の雨期に季節的に水が溜まり、夏の乾燥した時期には干上がる浅い表層の窪地です。生息地の季節性と、そこに生息する春の植物相にちなんで名付けられました。春季池は、不透水性または非常に透水性の低い層が小さく浅い窪地の下部に存在し、上部地下水位を形成する場所に形成されます。不透水性または非常に透水性の低い層は、通常、デュリパンや粘土パンなどの土壌層、または火山泥や溶岩流などの基盤岩で構成されます。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

カリフォルニア州では、春季池はミマ・マウンドと関連付けられることが非常に多い。これらのミマ・マウンドは、通常、10万年以上前の安定した地形に位置している。これらの地形は、通常、下層土に比較的不透水性の層(粘土層またはシルクリート・デュリパン)を有する、強く発達した土壌を特徴とする。この不透水性層は局所的に排水を阻害し、高水位を形成し、ミマ・マウンドに関連するマウンド間の窪地内に春季池を形成する。春季池は通常、小規模で浅く、複雑な一時的な湿地であり、ミマ・マウンドの環状構造によって恒常的な流入から水文学的に隔離されているため、内部排水のみが存在する。春季池を満たす水たまりは年間を通して出入りするが、ほとんどの年には少なくとも短期間は存在する。[ 15 ] [ 16 ] [ 18 ]

しかし、カリフォルニア州においては、ミマ・マウンドに関連するマウンド窪地微地形は、春季池が発生する多様な地理的環境の一つに過ぎません。例えば、カリフォルニア州のモドック高原地域では、ミマ・マウンドが全く存在しない火山泥流や玄武岩溶岩流の表面に、数多くの春季池が見られます。[ 19 ]

理論

オリンピア近郊のミマ・マウンズ自然保護区にあるDNRの標識

ポケットホリネズミ

ミマ・マウンドの起源に関する説の一つは、北米固有種のホリネズミ科(Geomyidae)のポケットホリネズミThomomys talpoides )などの小型の穴掘り齧歯類によって作られたというものです。1940年代の研究者たちは、ミマ・マウンドは排水の悪い土壌に形成される傾向があることを発見し、「穴掘り齧歯類仮説」では、ホリネズミが低い地下水位への進化的反応としてマウンドを作るという説が提唱されました。[ 20 ]ホリネズミは日和見的にマウンドに生息しているだけで、実際に作ったわけではないという主張もあります。サンディエゴのミマ・マウンドの圃場に埋め込まれた金属トレーサーは、ホリネズミが土壌を押し下げるのではなく、予想外にマウンドの中心に向かって押し上げていることを示しました。[ 21 ]

この上り坂への土壌輸送は、ホリネズミが土壌を下方に押し出す典型的な行動とは対照的ですが、土壌が飽和状態になるとこの行動は抑制されます。そのため、ミマ塚に生息するホリネズミは、地形上の高低差がランダムに分布していることを認識し、塚形成の初期段階でそれに応じて巣穴を掘る方向を決めているようです。しかし、塚は既に完全に形成されており、ホリネズミはそれを維持していただけかもしれません。とはいえ、典型的なミマ塚の表面積がホリネズミの個体の行動圏とほぼ同じであるという事実は、それらがネズミによって構築されたという説と一致しています。[ 22 ]

トレーサー研究の結果は、ホリネズミの穴掘り行動をシミュレートする数値モデルに組み込まれました。この場合のモデル化の利点は、[ 22 ]

(1)最初は平坦な表面を指定でき、
(2)時間を早めることができる。

コンピュータシミュレーションでは、塚はランダムに分布する地形上の高地から自然に出現し、数世紀にわたるホリネズミの活動を経て地形的に定常状態に達したことが示されました。これは、これまで誰も塚の成長を目撃したことがない理由を説明できるかもしれません。塚の地形が成熟すると、塚の間隔はより均一になり、六角形のモザイク模様になります。結果は、これらの塚の形成は、小さな特徴を増幅して大規模なパターンを形成する正のフィードバックループによって大きく寄与していることを示しており、これは自己組織化の一般的な側面です。モデル化された塚の成長速度は遅く、その空間分布は現地観測と一致しました。[ 22 ]

ホリネズミが塚を占領しているという事実は、ホリネズミが日和見的にそこに生息していた可能性もあるため、それ自体がホリネズミが塚を築いたことの証明にはなりませんが、これまでのところ、これはこれらの謎めいた地形の起源を示す最も有力な証拠です。[ 22 ] さらに、コンピューターモデルの結果は、ミマ・マウンズ自然保護区(ワシントン州)の典型的な塚の中央から一定の間隔で採取された有機物の放射性炭素年代測定によって裏付けられています。[ 23 ]これらの年代測定から、塚は物質の蓄積によって約2.6cm/年の速度でゆっくりと成長していることが分かります。

これらは、ワシントン州ミマ・マウンド自然保護区内の典型的なミマ・マウンドから採取された有機物の放射性炭素年代測定結果です。この年代測定結果は、このマウンドが約4600年前に形成され始め、時間をかけて徐々に成長したことを示しています。これらの結果とコンピュータモデルを組み合わせることで、ホリネズミがマウンドを築いたという説を強く支持しています。

このモデリング研究の発表は国際的な報道機関から注目を集めた。[ 3 ]

風成起源

ピンプル・マウンドとプレーリー・マウンドの起源に関するもう一つの有力な説は、それらが雑木林砂丘、あるいは植生群落の周囲に風で運ばれた堆積物が堆積して形成されたネブカであると主張するものである。例えば、ザイファートら[ 24 ]は、アメリカ合衆国中南部のピンプル・マウンドの粒径データと光刺激ルミネッセンス年代に基づき、これらのマウンドは後期完新世の長期にわたる干ばつの間に堆積した風で運ばれた堆積物で構成されていると結論付けている。彼らは、表面的にはアメリカ合衆国北西部のミマ・マウンドに似ているものの、南中部のピンプル・マウンドはそれらとは大きく異なる起源を持つと示唆している。

地震活動

スポケーンにある米国鉱山局の地質学者アンドリュー・バーグは、ミマ・マウンドとピンプル・マウンドは大地震による非常に激しい地面の揺れの結果であると提唱した。[ 25 ]彼は犬小屋を作っているときにこの仮説を立てた。[ 26 ]火山灰を塗ったベニヤ板をハンマーで叩き合わせていたら、ハンマーの振動によって灰が小さなマウンドに積み上がり、それがミニチュア版のミマ・マウンドによく似ていることに気づいた。その観察からバーグは、クラドニプレート上にマウンドを形成する振動のように、激しい地震による振動がミマ・マウンドを形成したという仮説を立てた。バーグによると、ミマ・プレーリーの土壌は火山灰のようなものであり、その下の岩層は木の板のようなものだという。地震波が固い地盤を伝って断層や地面の大きな亀裂にぶつかると、波は跳ね返る。跳ね返った波は地震による他の地震波と衝突し、衝突点の間で土壌が隆起してマウンドを形成します。バーグ氏は、ミマ・マウンドは地震活動が活発な地域、つまり地盤が不安定で地震が多発する地域でのみ発生すると主張しています。ワシントン州のミマ・マウンドが発見された地域は、約1000年前に大地震を経験しました。

しかし、この仮説が提唱されて以来、世界中で多くの大地震が発生しているが、ミマ・マウンドが形成されたという報告はない。さらに、ミマ・マウンドは、畑の耕作が中止された1980年代以降、カリゾ平原(カリフォルニア州)で徐々に成長している。これらのマウンドは、大地震がない状態で形成されてきた。 [ 22 ]さらに、バーグの実験は乾燥した非粘着性堆積物を使用して行われたが、この実験を湿った堆積物(つまり、実際の土壌に類似)で行おうとすると、マウンドは形成されない。最後に、ミマ・マウンド自然保護区(ワシントン州)の典型的なマウンドの中央から一定間隔で採取された有機物質の放射性炭素年代測定によると、マウンドは約2.6cm/年の速度で時間をかけて徐々に形成され、[ 23 ]したがって、地震のような単一の出来事で形成されたはずがないことが示された。したがって、「地震」仮説を裏付ける現実的な実験的証拠や地質学的証拠は存在しない。

粘土の収縮と膨張

粘土が大量の水にさらされると、水は粘土鉱物(平面)の間に集まります。鉱物の形状により、水は圧縮層の間を移動し、粘土層を「膨張」させてマウンドのような地形を形成します。シルトもこの地形学的特徴に関連していますが、シルトは粗粒の堆積物であるため、鉱物は粘土のように水を「保持」しません。シルトは粘土よりも浸透性が高いからです。[ 27 ]収縮/膨張土壌は、ミマ・マウンドに似た「ホッグ・ワロー」または「ギルガイ」と呼ばれる地形に最もよく見られます。

氷河

ワシントン州天然資源局(ミマ・マウンズ自然保護区を監督)のレジーナ・ジョンソンは、この塚は氷河作用によって形成されたと主張した。[ 28 ]しかし、ミマ・マウンズ自然保護区(ワシントン州)の典型的な塚の中央から一定間隔で採取した有機物の放射性炭素年代測定によると、塚は氷河の後退からずっと後の約4600年前に形成が始まったことが示された。[ 23 ]さらに、年代測定から、塚は物質の蓄積によって時間の経過とともに徐々に成長したことが示され、ホリネズミの仮説を裏付けている。

自然論文

2017年、コリーナ・タルニタと彼女の同僚数名は、スケール依存のフィードバックとシロアリ、アリ、げっ歯類などの地下生態系エンジニアの活動を統合した一般理論を用いて、これらやその他の関連する自己組織化植生パターンを説明した論文をネイチャー誌に発表した。[ 29 ]

ワシントン

この現象は、ワシントン州サーストン郡のキャピトル州立森林公園近くにある、国定自然史跡に指定されているミマ・マウンズ自然保護区で観察できます。ミマ・マウンズは、ワシントン州サーストン郡南部の スキャッター・クリーク・ユニットロッキー・プレーリーにも見られます。

ワシントン州オリンピア近郊のミマ・マウンドのパノラマ

参照

参考文献

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さらに読む

北緯46度53分55秒 西経123度03分02秒 / 北緯46.898560度、西経123.05048度 / 46.898560; -123.05048