湾の泥

湾泥は、水で飽和した柔らかい未固結シルト質 粘土の厚い堆積物で構成されています。これらの土壌層は、通常は周期的な氷河サイクルを経験した温帯地域にある特定の河口の底にあります。

例としては、ケープコッド湾、中国上海の崇明東灘保護区、モーリタニアのバンク・ダルガン保護区、 イギリスのブリストル海峡、デンマークのワッデン海のマンドー島、フロリダ湾、サンフランシスコ湾、ファンディ湾、カスコ湾、ペノブスコット湾、モロ湾などが挙げられます。

湾泥は、せん断強度が低く、圧縮性が高く、透水性が低いため、サンフランシスコ湾岸地域のような地震活動が活発な地域では、建物を建てるのに危険です。湾泥の典型的な嵩密度は、1立方センチメートルあたり約1.3グラムです。

湾の泥は、深度が深いところでは腐敗した生物からなる有機物含有量が高いことが多いが、上層の土壌に発生し干潮時に露出すると生物を含むこともある。その場合、泥は干潟と呼ばれ、海岸鳥や多くの種類の海洋生物にとって重要な生態学的ゾーンとなる。1960年代から1970年代にかけて北米の特定の湾で開発が進み、基礎の土質工学的設計が必要になるまで、湾の深部泥の発生には大きな注意が払われなかった。^[1]

湾泥には独自の公式地質学略語があります。^[2]第四紀の古い湾泥の名称はQobm、第四紀の新しい湾泥の頭字語はQybmです。古い湾泥の上には沖積層が重なっていることがよくあります。

航路に関しては、湾底を浚渫し、掘削した土砂を別の場所まで運搬しなければならないことがよくあります。この場合、通常、湾の泥の化学分析を行い、底生環境に蓄積することが知られている重金属、PCB、その他の有毒物質の濃度が上昇していないかどうかを判断します。さらに堆積した堆積物は、開いた河口の谷底に再び堆積する傾向があるため、同じ航路を繰り返し浚渫することは珍しくありません（10年から30年にわたって）。

湾の泥は、2 つの一般的な発生源から生じます。まず、粘土、シルト、砂の沖積堆積物は、特定の湾に流入する小川から発生します。これらの固結していない間氷期堆積物の範囲は、通常、特定の湾全体から歴史的周囲の湿地帯の範囲に及びます。次に、高氷期には、シルト、砂、有機および無機の堆積 物(例: 河口珪藻の分解) が堆積して、別の明確な層を形成することがあります。したがって、湾の泥は、第四紀全体にわたる氷河活動と水流の重要な時間記録です。

堆積による形成の中にはごく最近のものもあり、例えばフロリダ湾では湾泥の多くが紀元前2000年以降に堆積しており、主に分解した有機物で構成されている。^[3] フロリダ湾の場合、これらの湾泥は年間0.5～2.0センチメートルも堆積することがあるが、浸食、波の作用による再分配、堆積の動的平衡により、層の成長率は複雑になる。英国湾のブリストル海峡の場合、泥の形成は少なくともエミアン期（北米ではサンガモニアン期として知られる）つまり約13万年前から起こっている。^[4]サンフランシスコ湾 などの他のケースでは、堆積は海面変動によって中断され、非常に異なる年代の地層が見つかる。サンフランシスコ湾地域では、これらは地質学者によって若い湾泥と古い湾泥と呼ばれている。人間の活動も堆積に影響を及ぼすことがある。サンフランシスコ湾のヤング湾泥のほぼ半分は、シエラネバダ山脈の麓での砂金採掘の結果として、1855年から1865年の間に堆積しました。

湾泥の敷地での建設は、土壌の強度が低く圧縮性が高いため困難です。湾泥の上に十分に厚い非湾泥土層があれば、湾泥の敷地に非常に軽量の建物を建設できますが、大きな負荷をかける建物は、湾泥の下のより硬い層を支える深い基礎、または湾泥の摩擦から支えを得る深い基礎で支える必要があります。深い基礎でも、周囲の地盤が時間の経過とともに沈下する可能性があり、建物へのユーティリティ接続が損傷したり、入り口が道路レベルより下に沈んだりする可能性があるため、困難が生じます。

湾の泥の上には、地震のリスクや沈下の問題に耐える特別な緩和設計を採用した著名な建物が数多く建てられています。設計上の問題を複雑にしているのは、（西暦1850年頃から始まった）盛土が地表レベルに堆積していることがあることです。たとえば、カリフォルニア州ブリスベンのダキン ビルは、1985年に設計されたもので^{[5] 、}フランシスコ層に固定され、湾の泥の下、上部の盛土層を通る 150 フィートの深さの杭の上に建てられています。さらに、建物の入口ランプは巨大なヒンジに設置されており、周囲の土地が沈下しても建物の絶対的な高さは一定に保たれています。カリフォルニア州バーリンゲームのクラウン プラザ高層ホテル^[6]も、カリフォルニア州ミルブレーのウェスティン ホテルやボストンのコプリー スクエアにあるトリニティ教会と同様、湾の泥の上に建てられるように設計されています。実際、ボストンのバック ベイ地区全体は、現在覆われている潮汐湾にちなんで名付けられています。ローガン国際空港とサンフランシスコ国際空港も湾の泥の上に建設されています。

泥層が潮汐縁で露出すると、干潟が形成され、多くの海岸鳥類に安全な採餌および休息の生息地を提供する独特の移行帯が生まれます。泥は流砂のような働きをするため、より重い哺乳類の捕食者は追跡するための牽引力を得られず、沈む泥に実際に閉じ込められてしまいます。泥はまた、アマモ、コードグラス、ピックルウィードを含む主要な湿地生産性にとって重要な基質です。さらに、泥は多種多様な軟体動物や河口節足動物の生息地でもあります。たとえばリチャードソン湾は、干潮時にその面積の3分の1が干潟として露出し、生産性の高いアマモの広がりと大規模な海岸鳥のコミュニティをホストします。

アザラシなどの哺乳類は干潟を使って河口から出ることがありますが、ザトウクジラなどの大型哺乳類は干潮時に偶然座礁することがあります。通常、ザトウクジラは干潟のある河口にはあまり来ませんが、少なくとも 1 頭の迷い込んだクジラ (メディアによって「ザトウクジラのハンフリー」として宣伝されました)が、カリフォルニア州ブリスベンのシエラ ポイントにあるサンフランシスコ湾の干潟で立ち往生しました。

湾泥は、世界中の温帯地域の湾や河口で発生します。北米で顕著な例としては、(a)マサチューセッツ州ケープコッド湾の氷河作用によって紀元前16,000年から9,000年に形成されたステルワーゲンバンク、(b) フロリダ湾、(c) カリフォルニア州モロ湾とサンフランシスコ湾、(d) アラスカ州アンカレッジのニック＆ターナゲイン・アームズなどがあります。英国では、モアカム湾、ブリッジウォーター湾、ブリストル湾で大規模な湾泥の発生が見られます。デンマーク、オランダ、ドイツにまたがるワッデン海は、湾泥に覆われた主要な地層 です。

アジアでは、中国上海の崇明東灘自然保護区が大規模な湾泥層の例です。アフリカの大西洋岸には、モーリタニアの国にある世界遺産の自然保護区、バンク・ダルガンがあります。バンク・ダルガンは湾泥に覆われた広大な地域です。

湾泥層の上に建物を建てる場合や河口底を浚渫する場合、さまざまな規制の枠組みが生じる可能性があります。米国では通常、湾泥上での大規模な建設に先立って、環境影響報告書と地質調査が行われます。これらの報告書を組み合わせることで、湾泥の特性に関する現存するデータベースの多くが作成され、土壌ボーリングから得られた独自の現場データも頻繁に得られます。これらのデータにより、多くの場所で浅い湾泥に、毒性限度を超える水銀、鉛、クロム、石油炭化水素、PCB、農薬、その他の化学物質の濃度が含まれていることが実証されています。これは、前世紀の人間活動の地質学的記録です。これらのデータは、開発プロジェクトの一環として湾泥の浚渫が検討されている場合に特に重要です。このような浚渫は、土壌汚染として受け入れ地に影響を及ぼす可能性がありますが、堆積物の撹乱による 水柱への影響もあります。

米国内で浚渫を行う場合、プロジェクトの範囲、撹乱される湾の泥の化学的性質、浚渫廃棄物の計画、および多くの場合、国家環境政策法に従った完全な環境影響評価書に関する詳細なデータを提出した後、米国陸軍工兵隊からの許可がほぼ常に必要となる。米国沿岸警備隊によるさらなる審査が通常は必要となる。カリフォルニア州などの個々の州の管轄区域内では、いかなる重要な浚渫についても環境影響報告書を提出する必要があり、さらに、カリフォルニア州沿岸委員会および地域水質管理委員会による機関審査が通常は義務付けられる。これらの規制機関はすべて、ある地域を浚渫できるかどうかを決定する上で重要な役割を果たしている。しかし、最も重要な機関はカリフォルニア州環境品質法(CEQA) である。この指導立法は、環境影響報告書、費用のかかる緩和策、および困難な審査プロセスの原因となっている。CEQA の主な目標の 1 つは、プロジェクトのレビュー プロセスにおける機関間の協力を促進することである。これが、カリフォルニア州のすべてのプロジェクトを監督する主な理由の1つです。^[7]

湾の泥層の上に建設が提案される場合、通常、関係する自治体は、すべての建築プロジェクトに共通する通常のエンジニアリングおよび設計審査の問題（敷地条件により複雑）に加えて、環境影響報告書 [1] を要求する。このプロセスには、その市の建築局による審査のほか、浚渫プロジェクトに関して上記で引用したような該当する地域および州の機関による審査が含まれるが、沿岸警備隊機関は通常関与しない。カリフォルニアでの開発では、湾の泥層の上に建設が提案される場合、許可を得るためには計画委員会と市議会も通過する必要がある。このプロセスは、EIR、CEQA、および上記で説明した他のすべての機関を尊重する。^[8]サンフランシスコの場合、プロジェクトはサンフランシスコ監督委員会の承認を得る必要がある。^[9]

湾の泥の上に建てられた高層ビルの例であるミレニアムタワーは2008年に完成し、その後沈下を経験しました。これはこのビルの居住者に悪影響を及ぼしました。この沈下に対して、サンフランシスコ市の弁護士は、開発業者が住民に建物の沈下速度が加速していることを知らせなかったとして、開発業者を相手取って訴訟を起こしました。^[10]

海面上昇は世界中の湾の周囲と湾内の生態系に多大な影響を及ぼすでしょう。カリフォルニアの海面上昇はサンフランシスコ湾を構成する湾泥を完全に飲み込んでしまいます。海面上昇に対処するために、カリフォルニア沿岸委員会はカリフォルニアを支援するための政策ガイドラインを採用しました。^[11]

• 河口
• 氷河
• 液化
• アメリカ陸軍工兵隊

• サンフランシスコ湾周辺の湾泥と環境特性に関する米国魚類野生生物局の記事。
• 学生プロジェクト: 湾の泥の食物連鎖