湧き出る

湧出とは、沿岸の塩性湿地やマングローブといった生産のホットスポットが毎年過剰な量の炭素を生産し、その有機栄養素や堆積物を周囲の沿岸湾や海洋に「湧出」させることで、地元の漁業やその他の沿岸植物の生産性を高めるという仮説上のプロセスです。また、湧出はプランクトン群集を養い、活動を急増させます。^{[ 1 ]} 湧出の大部分は溶存有機炭素（DOC）と少量の粒子状有機炭素（POC）です。 ^{[ 2 ]}湧出は、潮汐周期ごとに塩分（90 g salt/m2）、ケイ酸塩（1.0 mmol/m2）、オルトリン酸塩（0.03 mmol/m2）、硝酸塩（0.04 mmol/m2）を排出します。^{[ 3 ]}

湧出は多くの異なる要因によって影響を受ける。第一に、湧出量は河口の一次生産量に依存するため、生産性の高い塩性湿地では湧出量も増加する。また、潮汐の振幅と河口の地形にも依存する。湧出は一定のプロセスではなく、大雨や洪水の影響を受ける（洪水が大きいほど、湧出量も大きくなる）。^{[ 4 ]}湧出は、洪水や降水、生産性、潮汐の変動 と相関する脈動として発生する。場合によっては、栄養素ではなく、大型動物や藻類が塩性湿地から水柱に脈動するが、これは小魚を引き寄せ、海洋環境を養うという同様の効果をもたらす。

湧出はすべての河口で発生するわけではありません。広大な沿岸湿地と接する河口では、より顕著で、より多く発生します。例えば、ニューイングランドの塩性湿地で行われた研究では、湧出の証拠は見つからず、むしろ塩性湿地が炭素を輸入していることが判明しました。^{[ 5 ]}しかし、潮汐の振幅が大きい広大な塩性湿地に近いルイジアナ州で行われた別の研究では、湧出によって周辺海域に相当量の有機炭素が供給されていることがわかりました。

影響

この仮説に基づき、多くの州では、河口を保護することで地元の魚類の食料源が保護されるという理論に基づいて、 河口を保護する法律を制定しています。

論争

湧出仮説は数十年にわたり激しい議論を巻き起こしてきました。この仮説を検証する研究は数多くありますが、いまだ確固たる結論は出ていません。一部の河口域では時期によって湧出が起こる可能性はあるものの、有機炭素の流出量、さらには湿地が炭素を流出しているかどうかさえも疑問視する証拠が数多く存在します。

参考文献

1. Wolanski, E. 2007. 河口域生態水文学. Elsevier BV, アムステルダム, オランダ.
2. Alongi, D. 1998. 沿岸生態系プロセス. CRC Press LLC. フロリダ州ボカラトン. 米国.
3. Ridd, P., M. Sandstrom, E. Wolanski. 1988. 熱帯潮汐塩原からの湧出. 河口・沿岸・棚科学, 第26巻. pp. 243-253.
4. Odum, EP 2002. 潮汐湿地は湧出・脈動システムである。潮汐湿地生態学の概念と論争。Weinstein, MP, DA Kreeger編。Kluwer Academic Publishers、ニューヨーク、米国
5. Nixon, SW 1980. 沿岸湿地と沿岸水域の間 ― 塩性湿地が河口域の生産性と水質化学に果たす役割に関する20年間の考察と研究のレビュー。P. Hamilton および KB MacDonald 編著『モデル化に重点を置いた湿地プロセス』437-525 ページ。Plenum Press、ニューヨーク州ニューヨーク。米国。