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環礁（/ˈæt.ɒl , -ɔːl , -oʊl , əˈtɒl , -ˈtɔːl , -ˈtoʊl / ） [ 1 ]は、ラグーンを囲むサンゴの縁を含む環状の島です。縁にはサンゴの島や小島がある場合があります。[ 2 ] [ 3 ]環礁は、サンゴが生育できる温暖な熱帯または亜熱帯の海域に位置しています。世界に約440ある環礁のほとんどは太平洋にあります。
環礁の形成を説明するために、沈下モデルと先行カルストモデルという、よく引用される2つの異なるモデルが用いられてきた。[ 4 ]チャールズ・ダーウィンの沈下モデルによれば、 [ 5 ]環礁の形成は、サンゴ礁が周囲に形成された火山島の沈下によって説明される。地質学的時間スケールで、火山島は完全に海面下に沈下し、消滅し侵食される。火山島が沈下するにつれて、サンゴ礁は島から分離した堡礁となる。最終的に、サンゴ礁とその上の小さなサンゴの小島だけが元の島の残骸となり、かつての火山の跡地にラグーンが形成される。ラグーンはかつての火山の火口ではない。環礁が存続するためには、サンゴ礁が海面上に維持され、サンゴの成長が海面レベルの相対的な変化（島の沈下や海面上昇）に見合うものでなければならない。[ 4 ]
環礁形成の代替モデルとして、先行カルストモデルと呼ばれるものがある。先行カルストモデルでは、環礁形成の第一段階は、火山性または非火山性の海洋島が海面下に沈下する際に、平坦な頂部を持つ塚状のサンゴ礁が形成されることである。次に、相対的な海面がサンゴ礁の平坦な表面よりも低くなると、平坦な頂部を持つ島として大気に露出し、降雨によって溶解して石灰岩カルストが形成される。このカルストの水理学的特性により、露出したサンゴの溶解速度は縁に沿って最も低く、内側に向かうにつれて増加し、島の中心部で最大となる。その結果、縁が盛り上がった皿状の島が形成される。相対的な海面が再び島を水没させると、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、皿の底が水没すると、その中にラグーンが形成される。[ 4 ] [ 6 ]
「アトール」という言葉は、ディベヒ語のatholhu (ターナ語: އަތޮޅު、発音は[ ˈat̪oɭu ] )に由来します。ディベヒ語はモルディブで話されているインド・アーリア語です。この言葉は、1625 年にフランソワ・ピラール・ド・ラヴァルのフランス語にatollonとして初めて伝わり、これがチャールズ・ダーウィンに、彼の著書『サンゴ礁の構造と分布』の中で「サンゴの小島の円形の集まり」、つまり「ラグーン島」と同義語として造語し定義するきっかけとなりました。[ 5 ] : 2ディベヒ語のatholhuは、最終的には * sa ( ṃ ) teḷə <島嶼プラークリット語* sa ( ṃ ) tīṭaの子孫であり、再構築されたサンスクリット語सम्तीर्थ * samtīrtha 「島々の間の平坦でつながった浅瀬/横断路」に対応し、 सम्- sam - 「一緒に」とतीर्थ tīrtha「浅瀬」が複合している。[ 7 ]
環礁のより現代的な定義では、「環礁と礁の残骸で構成された小島以外の岬がないラグーンを囲む環状の礁」[ 8 ]、または「形態学的な意味では、ラグーンを囲む環状のリボン状の礁」[ 9 ]と説明されている。
世界には約 440 の環礁があります。[ 10 ]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、ラクシャドウィープ諸島、モルディブの環礁、セーシェルの外島）にあります。さらに、インドネシアにも、千島列島、タカボネラテ諸島、ラジャアンパット諸島の環礁など、群島全体に広がるいくつかの環礁があります。大西洋には、カリブ海のコロンビアのサンアンドレス県とプロビデンシア県に属するニカラグアの東にある 8 つの環礁を除いて、大きな環礁群はありません。
造礁サンゴは温暖な熱帯および亜熱帯の海域でのみ生育するため、環礁は熱帯および亜熱帯にのみ存在します。世界最北の環礁は北緯28度25分のクレ環礁で、北西ハワイ諸島の他の環礁と並んでいます。世界最南の環礁はタスマン海の南緯29度57分のエリザベス礁と、その近くの南緯29度27分のミドルトン礁で、どちらも珊瑚海諸島領の一部です。次に南にある環礁はピトケアン諸島のデューシー島で、南緯24度41分です。赤道に最も近い環礁はキリバスのアラヌカ環礁です。その南端は赤道からわずか13km北にあります。
バミューダ諸島は、北緯32度18分に位置する「最北の環礁」と称されることがある。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ない。しかし、バミューダ諸島は、その形状は環礁に似ているものの、形成過程が大きく異なるため、 「擬似環礁」と呼ばれている。
ほとんどの場合、環礁の陸地面積は総面積に比べて非常に小さい。環礁の島々は低地で、標高は5メートル（16フィート）未満である。総面積で測ると、リフー島（1,146 km 2、442 sq mi ）が世界最大の隆起サンゴ環礁であり、次いでレンネル島（660 km 2、250 sq mi）である。[ 11 ]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ている資料もある。また、隆起サンゴ環礁（陸地面積は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、160 km 2 （62平方マイル）のメインラグーンと168 km 2 （65平方マイル）のその他のラグーン（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）がある。
リーフノールと呼ばれる地質構造は、石灰岩地帯にある古代環礁の隆起した遺構を指し、丘のように見える。陸地面積で2番目に大きい環礁はアルダブラ環礁で、面積は155 km 2 (60平方マイル)である。モルディブ南部に位置するフヴァドゥ環礁は、255 の島々から成り、その数で最大の環礁として知られている。
1842年、チャールズ・ダーウィン[ 5 ]は、1831年から1836年にかけてHMSビーグル号で5年間航海した際の観察に基づいて、南太平洋におけるサンゴ環礁の形成について説明しました。ダーウィンの説明では、高火山島からバリアリーフ島、環礁に至るまでのいくつかの熱帯の島の種類は、海洋火山として始まったものの段階的な沈下によって形成されたと示唆しています。彼は、熱帯の海にある火山島を取り囲む裾礁は、島が沈下するにつれて上方に成長し、「ほぼ環礁」またはバリアリーフ島に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、礁の外側部分が生物の成長によって海面近くで維持される一方で、礁の内側部分はサンゴや石灰藻類の生育に適さない環境のため、後れを取ってラグーンとなるからである。やがて、地盤沈下によって古い火山は海面下に沈み、堡礁だけが残る。この時点で、島は環礁となる。
JE Hoffmeister [ 14 ] FS McNeil [ 15 ] EG Prudy [ 6 ]らが提唱した先行カルストモデルによれば、環礁は更新世の地形であり、氷河期の海面低下時に露出した平坦な頂部を持つサンゴ礁の内部で発生した沈下と優先的なカルスト溶解の相互作用の直接的な結果である。この優先的なカルスト溶解によって形成された島沿いの隆起した縁は、間氷期の海面上昇時に水没すると、サンゴの成長場所となり、環礁の島となる。
AW Droxler、Stéphan J Jorryらの研究[ 4 ]は、現代の環礁の形態は、下層の沈下した島の影響とは無関係であり、ゆっくりと沈下する火山体に接続された初期の裾礁/堡礁に根ざしていないことを発見したため、先行カルストモデルを支持している。実際、研究対象となった現代の環礁の下にある新第三紀の礁は、沈下した島を覆い完全に埋めており、すべて環礁ではない平頂礁である。実際、彼らは、多くの旧島が新第三紀に平頂礁によって完全に沈下し埋められたずっと後のMIS-11、中期ブリュンヘスまで、島の沈下によって環礁は形成されなかったことを発見した。
環礁は熱帯の海洋生物の成長の産物であるため、これらの島は温暖な熱帯海域にのみ存在します。造礁生物の温暖な水温要件を超える火山島は、沈下するにつれて海山となり、表面が侵食されます。海水温が沈下速度に追いつくのに十分なほど暖かい島は、ダーウィンポイントにあると言われています。寒冷で極地に近い地域の島は海山またはギヨーに進化し、温暖で赤道に近い地域の島は、例えばクレ環礁のように環礁に進化します。しかし、中生代の古代環礁は、異なる成長と進化のパターンを示しているようです。[ 16 ] [ 17 ]
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ある。環礁内の方解石とアラゴナイトのドロマイト化については、いくつかのモデルが提案されている。それらは、蒸発モデル、浸透還流モデル、混合帯モデル、埋没モデル、海水モデルである。置換ドロマイトの起源は依然として問題があり議論の的となっているが、海水がドロマイト化のマグネシウム源であり、方解石がドロマイト化されて環礁内に見られるドロマイトを形成する流体であったことは一般的に受け入れられている。ドロマイト化が起こるために、環礁に大量の海水が流入するさまざまなプロセスが想定されている。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
1896年、1897年、1898年に、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た。彼らは、太平洋の環礁のサンゴの深部で浅瀬に生息する生物の痕跡が見つかるかどうかを確かめようとした。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あった。
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・ウールナウとエッジワース・デイビッドが含まれていた。デイビッドは1897年の探検隊を率いた。[ 21 ] 1898年の3回目の探検隊は、アルフレッド・エドモンド・フィンクが率いた。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
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