カテナ（土壌）

土壌科学（土壌学）におけるカテナとは、斜面に沿って配列された、それぞれ異なるが共進化する一連の土壌のことである。 ^{[ 1 ]}各土壌タイプまたは「面」は隣接するものと多少異なるが、すべて同じ気候と下層の母材上に発生する。成熟したカテナは、堆積と侵食のプロセスがバランスしているため、平衡状態にある。

土壌カテナという用語は、丘陵斜面上の土壌の横方向の変化を説明するために使用されます。^{[ 2 ] [ 3 ]}カテナの概念は、ウガンダ中央部で化学者のWSマーティン^{[ 4 ]}によって、ブカラサ研究ステーションの丘陵斜面のシーケンスを説明するために考案されました。カテナ（ラテン語：鎖）という用語は、科学者のジェフリー・ミルンによって、これらの土壌地形ユニットを説明するために最初に造語されました。

この概念は、斜面における土壌の規則的な変化を分析するために開発された。このアプローチの例は、まず構造的要素、つまり景観横断線における特定の土壌の繰り返しパターンから成り立っており、すべての連鎖要素が連鎖の中でその位置を占めているように、土壌も景観の中でその位置を占めている。

斜面は、尾根、頂上、中腹、斜面下部と呼ばれる部分に分けられます。尾根や丘の頂上には有機物が蓄積されやすく、十分な厚さの土壌が形成されます。傾斜が急な斜面や頂上部分は排水性が良い傾向がありますが、斜面の下部や斜面下部では通常、水分含有量が高く排水性が悪くなります。^{[ 5 ]}また、斜面下部の土壌は粘土と有機物が豊富であることも知られています。^{[ 2 ]}

岩質と地形は、特定のカテナの発達を主に制御する要因となり得る^{[ 6 ]。}容易に分解する母岩と高い起伏は粒子の再分配を促進し、斜面に沿った粒子源ゾーンと粒子堆積ゾーンで異なる土壌の形成を促す。^{[ 7 ]}カテナは起伏の低い丘陵斜面でも発達するが、利用可能な位置エネルギーが少ないため、質量の再分配は、土壌水中の溶解固形物と懸濁固形物の組み合わせであるプラズマの地下流によって支配される可能性がある。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 7 ]}

カテナは、降水量や蒸発量を含む気候が斜面全体で同じであり、ファセットに物質を運び込むプロセスと物質を運び出すプロセスの間で平衡に達するのに十分な時間が経過したときに形成されます。その結果、予測可能な土壌ファセットのシーケンスが得られます。^{[ 10 ]}カテナは、入力と出力のプロセスが連続する開放系です。カテナの中央の急な斜面では、侵食（表面流出）が速いため、ファセットは通常、薄く乾燥しています。逆に、カテナの上部または下部の緩やかな斜面では、土壌は厚く深くなっています。さらに、上部のファセットは、雨によって洗い流される（溶脱）と鉱物塩などの物質を失い、下部のファセットは、雨によって洗い流される（集積）と物質を獲得します。^{[ 10 ] [ 11 ]}

カテナは、さまざまな下層または母材の上、およびさまざまな気候で形成される可能性があります。^{[ 10 ]}西スコットランドのような降雨量の多い気候の変成片岩などの不透水性の酸性岩では、カテナは、平坦な面には厚い酸性泥炭形成湿地、急な面には薄く乾燥したやや酸性度の低い泥炭質ポドゾルで構成されています。したがって、土壌の深さ、酸性度（pH）、および土壌水分は、斜面に沿って連続的に変化します。^{[ 10 ] [ 11 ]}チョークなどの透水性の塩基性岩では、カテナは、平坦な面には厚い褐色の土、急な斜面には薄いレンジナで構成され、谷底にはアルカリ性の湿原泥炭または河川沖積層が含まれる場合があります。

• Milne, G. (1936). "土壌断面発達における通常の侵食要因". Nature . 138 (3491): 548–549 . Bibcode : 1936Natur.138..548M . doi : 10.1038/138548c0 . S2CID 4097936 . 
• Milne, G. (1947). 「1935年12月から1936年2月にかけてのタンガニーカ領土の一部における土壌調査旅行」。Journal of Ecology . 35 (1/2): 192–265 . Bibcode : 1947JEcol..35..192M . doi : 10.2307/2256508 . JSTOR 2256508 . 
• Schaetzl, Randall J; Anderson, Sharon (2005).土壌：生成と地形学. Cambridge University Press. pp. 469–474 . ISBN  9780521812016。
• ウォー、デイビッド（ 2000）。地理学：統合的アプローチ。ネルソン・ソーンズ。p.  276。ISBN 9780174447061。