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| バルト氷湖 | |
|---|---|
 約11,620年前のバルト海後期氷河湖[1] 。ビリンゲン山付近から中央スウェーデン低地を通る水路がある。（現在の海岸線と歴史的氷床下の政治的境界を追加） | |
| 位置 | ヨーロッパ |
| 座標 | 北緯58度 東経20度 / 北緯58度 東経20度 / 58; 20 |
| タイプ | かつての湖、氷河下の湖 |
バルト氷河湖は、最終氷期の終わりにバルト海盆から氷河が後退するにつれて形成された淡水湖に地質学者が付けた名前である。湖の存在が初めて明らかになったのは1894年である。この湖は、ボリング・アレルド間氷期の温暖化から、完新世前のヤンガードリアスと呼ばれる寒冷化の期間まで、明確な証拠によって約16,000年から11,700年前に存在していたことが分かっており、完新世の始まりは氷河湖の終わりとほぼ同時期である。この湖は2度にわたり、海面上昇する世界の海洋に排水され、2度目にスウェーデン南部のビリンゲン地域で海面上昇が起こり、水位が同じになったことで、ヨルディア海となった。
氷湖と海の形成に関連する現象
湖という用語は、主に淡水の水域を意味するのに使用されます。海は汽水または塩水で満たされています。バルト海の歴史において、その区別は必ずしも明確ではありません。塩分濃度は、場所、深さ、時間によって変化してきました。現在、バルト海の塩分濃度は、地層、季節、北海との接続部からの距離、および数十年間隔の混合イベントによって異なります。[2]この地域全体の塩分濃度勾配は、以前の海で大規模な氷冠が溶けていた時期に大きかったと考えられますが、現在でも西から北東にかけて顕著な勾配があります。季節的な氷床も関係しており、水の塩分濃度が低いほど形成されやすくなります。表層水は深層水よりも塩分濃度が低くなる傾向があり、酸素を豊富に含む有機物含有量が多いのは、世界の海との接続部（存在する場合）に近い可能性が高いです。
関連する主な要因は、フェノ・スカンジナビア氷床の原因となったヴァイクゼル氷河期の前進または後退と、氷の重みまたは融解時の反発（跳ね返り、後氷河期反発、氷河等圧調整）による地形の等圧沈下であり、 [3]これは19世紀末までに地質学者によってバルト海地域に関連することが知られており、20世紀初頭には大規模な固め作業が行われました。[4] [5]これらのプロセスはさまざまな速度で発生し、多くの場合、数十年から数千年の期間にわたります。このようなイベントの時期は不確実であり、たとえば、ヤンガードリアス期の開始は、北ヨーロッパではグリーンランドよりも明らかに180年遅れています。[6]
氷床の融解は大量の淡水源となる。これは様々な氷河湖の形成と関連しており、世界中の海面上昇に影響を与え、22,000年前から約120メートル（390フィート）上昇している。[7]局所的には、海面が十分に高くなり、岩床を逆流できるようになったときに、北海から海峡を通って塩水が流入した。海峡が海面より上または海面に近い場合、淡水が蓄積して湖が形成される。岩床が海面よりかなり上の場合、淡水は海面よりかなり高いレベルまで蓄積する。氷河からの淡水の放出は気候に依存し、海への入り口の有無は陸地の上昇と海水位に依存し、後者は世界中の氷河に含まれる氷の量によっても影響を受ける。
古代の海水の水質（温度、塩分、固形物含有量）を判定するためには、いくつかの方法が用いられる。主なものは、堆積物に含まれる珪藻の種類である。一部の種は塩水を必要とするが、他の種は淡水を必要とする。他の無脊椎動物もマーカー種として役立つ。[8]また、融解水からの供給が最大となる期間は、堆積物中の有機炭素が少ないことで特徴づけられる。[9]湖が海面に達した後に起こったように炭素含有量が増加すると、硫化鉄の堆積量が増加し、黒い年縞として現れる。これは、バルト海の深部から採取された堆積物コアでよく実証されている。[10]
バルト海の形成段階
バルト氷湖は、最終的に現代のバルト海を形成した数多くの水ステージのうちの1つであり、最終氷河期後の最初のステージです。この湖は、最終氷河期の64,000年から16,000年前の間に多くの大きな湖が定期的に形成されたバルト海盆の一部を占めていました。[11] [a]最初の証拠から最後の証拠までの湖は、歴史的に16,000年から10,500年前の範囲で年代測定されていますが、[3] [a]現在では、11,620年前を終点とし、その直後に海水が流入したと定義されており、この記事ではその時点を使用しています。[1]連続したコア堆積物記録から明確に定義されている湖の存在期間は、ボリング・アレレド間氷期の温暖化から、ヤンガードリアスと呼ばれる寒冷化期の終わりまでです。[3] [15] [16] [17]完新世の始まりは、氷河湖の終焉と時間的に近い。[18]文献では、年代測定技術の改良により、これらの出来事の順序ではなくタイミングが変わってきている。[b]バルト氷河湖の後にはヨルディア海（約11,700～10,700年前）があり、[a]ヘンリック・ムンテが1910年にまとめた研究以来、バルト氷河湖が海面に達して塩水が流入できるようになったときに始まったと定義されている。 [4]地質学的な時間スケールでは、これはヤンガードリアスから先ボレアルへの移行でもあった。[20]ヨルディア海の後、アンキュラス湖が形成され、約10,700～9,800年前まで存在した。[15]アンキュラス湖は後の海面より13～15メートル（43～49フィート）高く、[21] 1887年にムンテによって初めて記述されました。[22]その後、初期リトリナ海と呼ばれる移行期が続き、9,800年前から部分的に塩水が浸入し始めました。スウェーデンでは約8,100年前、短期間ではあるが寒冷な海退期が起こり、[23]それは8,300年前まで続き、[21] [a] 8,500年前以降には塩分濃度が大幅に高まりました。[23] [15] [a]塩分濃度が高いのは、進化中のリトリーナ海の一部であるマストグロイア海（約8,000～7,500年前）の特徴であり、[a] 8,200年から7,700年前の間に海面が5メートル（16フィート）上昇したことと関連している。これは現在では通常、1回の海進イベントと見なされている。[24]その後、塩分濃度が高く安定したリトリーナ海（約7,500～4,000年前）が続き、[25] [a]、最後に塩分濃度の低いバルト海（約4,000年前～現在）が続きました。[a]
形成
この湖の存在は1894年にアルフレッド・ガブリエル・ナトホルストによって初めて提唱された。[26]
約22,000年前、ヴァイクゼル氷床は最大となり、海面は現在の海面より120メートル（390フィート）低い近年の最低水準にあった。[7] 16,000年前から1000年間に、後退するヴァイクゼル氷河の縁はポメラニア（現在のポーランド北部）のガルドノ湖末端モレーンから離れ、バルト海の南岸に達した。ここで、氷が北に後退するにつれて、南バルト地域に溶けた水から閉鎖された淡水プールが形成された。これらは現在の海面より約40メートル（130フィート）高かった。今日のバルト海の最も深い部分、現在の海面より459メートル（1,506フィート）下のランドソルト淵にあるバルト氷湖の形成は、約13,600年前のボリング・アレレド間氷期に起こった。[27]バルト海の氷湖は紀元前13,000年までに現在のスウェーデン南部、リトアニアからエストニアに至る広い地域を覆っていた。[9]
1万2000年前までに、[a]氷河の縁はスウェーデン南部からバルト諸国の北岸まで一直線に伸びていた。つながっている水域であるラムゼー海は、デンマーク諸島地域からエストニアの海岸まで伸びていた。[28]ボスニア湾とフィンランド湾、およびスコーネ以北のスウェーデンのほぼ全域はまだ氷河に覆われていた。アレロッド温暖期には、デンマーク地域の隆起した土地がバルト海盆域の湖を水たまりにし、その水はエーレスンド海峡かおそらくスウェーデン南部の小さな水路を通って流れ出た可能性がある。湖は海面（それ自体は現在よりも低い）より数十メートル高かった。湖底の堆積物は有機物の少ない氷河粘土だった。[9]陸地の出現と反発により、エーレスンド海峡を通る水路は閉ざされた。湖の水位は上昇し、紀元前約12,900年前のアレロード温暖化イベントの終わりに、場所不明で10～20メートル（33～66フィート）排水され、その後再び上昇した。[29]他の研究者は、この排水イベントを13,500年前から13,000年前の間としている。[30]最終的な排水までに、湖は現在の南バルト海沿岸の大部分まで広がり、東に伸びて現在のラドガ湖周辺の地域を組み込んだ。[9]この高水位期のピーク時には、現在のヘルシンキを含むフィンランドの大部分が水面下にあり、水深115メートル（377フィート）であった。氷がなく水面上にあったのはスウェーデン南部のみであった。デンマーク諸島はすべてエーレスンド海峡の西でつながっていた。
最後の突破
氷床の消失後に陸地が隆起し、エーレスンド海峡を通る水路が閉ざされた。湖面は上昇し、約 11,620 年前、現在のスウェーデン南西部のビリンゲン山の狭い通路で氷河湖決壊洪水として決壊した。1920 年代から第四紀の地質学者は、この決壊をナイアガラのような巨大な一撃と表現していたが、現在では、決壊は限られた期間に複数の段階で、異なる地域の谷や通路に沿って起こったという証拠があり、さまざまな時期に氷縁、氷河上、氷河下の 3 つの排水の証拠がある。[1]南西部スウェーデンでは、ヤンガードリアス期に氷冠が南に伸びていたため、ビリンゲン山での決壊の要因の 1 つは、そこでの氷床の隆起が遅れたことであると仮定されている。[1]
ここで海への排水が始まったとき、この土地は地元の海面よりわずか25メートル（82フィート）高いだけであり、排水はビリンゲンの東側の氷縁に沿って行われ、また、最近の解釈では氷のトンネルが存在していたとされている現在のティメルスダラ付近の氷河下でも行われました。[5]その後、ビリンゲンの北東側でも他の排水が行われました。[1]ランゲン渓谷を流れる洪水は氷河の氷上で発生しました。[29]
現在受け入れられている流出期間は約半年から1.5年の範囲ですが、数十年と仮定する人もいます。[1]したがって、ピーク流量は突発洪水としては中程度です。[1]最初の数か月間の流速は10〜12 m/s（22〜27 mph）でピークに達し、[31]ピーク流量は200,000〜400,000 m 3 /s（7,100,000〜14,100,000 cu ft/s）でした。[32]
エコロジー
氷湖が形成された当時のボリング・アレレズ間氷期の生態系については、関連する可能性のある複数の北ヨーロッパの研究データがある。藻類のChara spp.は、13,500 BPには水環境で一般的であったが、13,300 BPまでに急激に減少し、12,400 BPまでにはほとんど消滅したと報告されている。[33] [a] マツとシラカバの花粉は、13,200 BPから12,500 BPの間に見つかっている。 [33]ヤンガードリアスは主にツンドラで、タイガの地域もあった。ジュニパーの花粉は、12,650 BPから11,200 BPの間に見つかっている。[33] [a]非樹木花粉、特に太陽植物の花粉が増加した。北ヨーロッパにおけるこれらの花粉記録の移行は、ヤンガードリアスの寒冷な気候によるもので、南ヨーロッパよりも遅く、12,600年から12,750年前の間に起こった。[34]バルト氷河湖の終焉は、ヨーロッパが先寒帯林に移行した時期でもある。11,500年前からマツとシラカバの花粉が著しく増加している。 [33] [a]その後、この地域は開けたマツ-シラカバの森に覆われ、これはボリング-アレルド間氷期よりもはるかに高い花粉レベルに反映されている。[33] [a]スウェーデンの高地淡水湖における淡水甲殻類 Limnocalanus macrurusなどの種の分布は、これらの湖がバルト氷河湖の高地の一部であったか、それに非常に近かったときに種が撒かれたことで、長い間説明できる可能性がある。[35]同様に、タラの化石や海洋珪藻類を含む粘土層は、淡水から海水への移行に関連しており、後に海底の隆起によって隆起したものと長い間認識されていました。[36] 1910年までに、淡水と海水の種の分布が完新世のバルト海の湖と海の歴史を解明する上で重要なことは十分に理解されていました。[8]
人間の居住地
カリーニングラード州のシェシュペ川下流にあるリアディーノ5遺跡は、5万年から4万4千年前にバルト海盆地の境界に氷河内の人類居住地が存在し、フリント石の遺物が存在していたことを示している。[37]エストニアのいくつかの炭素年代測定された遺跡は、バルト海盆地沿岸の人類居住が北方期、つまり1万1200年から1万200年前の時期に存在していたことを示している。バルト氷湖に直接関連する遺跡は特定されていない。これまでに年代測定された最も古い遺跡はパルヌ近郊のもので、1万700年前の約100年前、ヨルディア海の海岸にあったため、アンキュロス湖の拡大により居住者が内陸への撤退を余儀なくされる直前である。[38]最も古い固定式漁具は9,000年前のもので、氷湖の段階よりかなり後のものである。[39]
まとめ
約 16,000 年前、後退した氷は現在のバルト海の南岸に到達しました。溶けた水は広大な湖沼を形成し、現在でもロシア北部、ポーランド、ドイツで見ることができます。14,600 年前までに、明確なバルト氷河湖が出現しました。その向こう側では、スウェーデン南部のみが居住可能でした。この地域は、ギリシャ・ローマの文献では「スカンザ」またはより具体的には「スカンジア」という島として言及されていましたが、これは一般に古代の地理学者による不注意による誤った表現であると考えられています。初期の有史時代、スウェーデン南部は水路でのみ、または水が凍ったときにのみ到達可能でした。
氷湖の周囲の地域は比較的不毛で、人間が関与していたことは証明されていないが、あり得ないわけではない。湖に堆積した堆積物は比較的有機物が少なかったため、湖岸の地域は後の水域に比べて食料源としての魅力が低かった可能性があり、考古学者によって後世に発見された集落は引き寄せられなかったと考えられる。
遅くとも12,900年前までに、場所は不明だが排水イベントがあった。[29]
紀元前11,620年頃[1] 、氷湖はスウェーデン中央部のビリンゲン近くに開いた水路を通って洪水として流出し、上昇する世界の海面まで達しました。氷の縁、氷河上、氷河下の排水の可能性をすべて裏付ける証拠があります。[1]ピーク時の流出率はおそらく400,000 m 3 /s（14,000,000 cu ft/s）に達しました。 [40]その後まもなく、ヨルディア海の段階が始まりました。
注記
- ^ abcdefghijklm日付には BPという修飾語がよく使われますが、これはこの記事では通常放射性炭素年代が使われているためです。放射性ルミネセンス年代測定のようにこの用語を厳密に使用すべきでない場合は、放射性炭素による較正で良好な一致が見られます。較正された時期は、出典から明らかな場合に cal. years BP として記載されます。較正されていない BP の日付には、数百年のオーダーの実際のサンプル年齢の不確実性がある可能性があります。年代測定は、ヤンガードリアス以前に遡る樹木の年輪記録による較正を伴う継続的なプロセスです。[12]その他の最近の較正日付には、Askja-Sのテフラ層 (10,824 ± 97 cal. years BP で、較正されていない BP の日付より 404 年新しい)、[13]およびLaacher See (13,006 ± 9 cal. years BP で、最近よく使用される歴史的な較正されていない BP の日付より 126 年古い) があります。新しいラアハー湖の年代は疑問視されたが[14]、現時点では有効であるように思われ、使用された情報源の中には、この注記に値する年代の不確実性を持つものもある。実際の誤差と年代については、固有の放射性炭素測定誤差が必ずしも真のサンプルの年代の不確実性の良い代理とは限らないこと、また情報源が最新の較正された日付を使用していない可能性があることを考慮して、元の情報源を参照してください。
- ^ 19世紀末に最終氷河期による変化に関する適切な地質学的研究が開始されて以来、年代測定の精度は向上しています。現在の放射性炭素法は、グリーンランドのコア研究、テフラ、樹木年輪研究による較正という利点があります。それでも、1899年にはヘンリック・ムンテによって氷河期末の気温最高値は9000年前（つまり9051年前）、最大氷河期は24000年前と推定されており、[19]どちらにしても変化は2000年しかありません。
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外部リンク
- ポーランド地質学研究所、バルト海氷湖
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