断続的な川

断続的、一時的、または季節的な河川は、毎年または少なくとも5年に2回は水の流れが止まります。^[1]このような河川は、地球の表面の約3分の1を占める広大な乾燥地域と半乾燥地域を流れています。 [ 2 ^]以前は常年河川であった多くの河川が、特に灌漑用水に対する水需要の増加により一時河川になりつつあり、一時河川の範囲は拡大しています。^[3]水の流れが一定でないにもかかわらず、断続的な河川は、洪水時に大量の堆積と浸食を引き起こすため、乾燥地域では土地形成の要因であると考えられています。 ^{[4]乾燥したクラスト}土壌と雨の非常に浸食力の高いエネルギーの組み合わせにより、堆積物が再浮遊して沿岸地域に運ばれます。^{[5]これらは、人間の活動によって最も変化した}水生生息地の1つです。^[6]夏季には、たとえ流量がゼロの状態でも、排水などの点源は依然として活動しており、^[7]結果として栄養分や有機汚染物質が堆積物に蓄積する。堆積物は汚染物質の目録として機能し、汚染物質は最初の流出で次の流域に移動する。^[8]水利用の需要と水生生態系の保全との間の対立により、その脆弱性は強まっている。^[9] tempQsimモデルなどの断続的な流れの動的変化をより適切に記述するための高度なモデリングツールが開発されている。^[5]

米国環境保護庁の定義によると、断続的な川、または断続的な小川とは、一年のうちの特定の時期にのみ流れ、乾季には表面水が流れない川または小川を指します。^[10]

断続河川は上流の水源からの雨水やその他の流出水に依存しませんが、補充される場合があります。^[10]断続河川の水路は明確に定義されています。 ^{[11]一方、一時的な河川は水路が明確に定義されている場合とそうでない場合があり、水底が}地下水面より上にあるため、主に雨水流出水に依存しています。^[12]一時的な河川には、連続した河川や断続的な河川の生物学的、水文学的、物理的特徴はありません。^[12]

最高裁判所の水質浄化法（CWA）に関する意見では、断続的な小川は管轄外と分類され、したがって法的保護の対象外となっている。2001年以前は、渡り鳥の生息地として機能する可能性があるため、米国のほぼすべての水域が管轄権があると考えられていた。2001年の最高裁判所の米国水域に関する判決（北クック郡固形廃棄物局対米国陸軍工兵隊）に続いて、最高裁判所は2006年にこの問題に関するさらなる2件の訴訟を審理した。ラパノス対米国およびカラベル対米国は、1つの判決に統合された後、保護のために満たすべき新しい分析基準を追加したが、最終的には米国の水域のうち何を保護すべきかの決定は、EPA、米国陸軍工兵隊、およびさらなる訴訟に委ねられた。^[13] 2020年5月にEPAと陸軍工兵隊が「米国の水域」とみなす範囲の解釈が変更されたため、18州の司法長官が最近訴訟を起こした。^[14]

断続的な河川は、地下水位が河川の水路より高いか同じ高さにある期間に水を含み、表面流を可能にする。^[15]断続的な河川の表面流を制御するメカニズムは、気候的および地理的に固有のものである。^[16]たとえば、雪解け水や氷河の融解水が供給されている断続的な河川は、凍結するか、表面水を維持するのに十分な流入がなくなると流れが止まる。^[16]より乾燥した地域の河川は、周囲の帯水層や水路の土手の貯水量が枯渇するため流れが止まる。 ^[16] 洪水制御や灌漑用貯水など、人間の使用のための水の転用や貯水は、かつては常流であった多くの河川で断続性を引き起こしている。これは、ナイル川、インダス川、黄河、アムダリア川とシルダリア川、リオグランデ川、コロラド川などのいくつかの大河川に当てはまり、過去50年間に人間の介入により断続的になった。^[17]北米の乾燥・半乾燥地域では、かつては常年河川だったほとんどの河川が現在では断続的となっている。これは、湿地、デルタ、内陸のシンクに流れ込んでいた水を人間が汲み上げるために建設されたダムや導水路の広範なネットワークの直接的な結果である。^[18]この現象はコロラド川で観察でき、その流量は1905年以降大幅に減少している。近年、米国のいくつかの州とメキシコは、農業や都市利用のために大量の水を使用しており、コロラド川デルタに到達する流量はほぼゼロにまで減少している。 [18]気温上昇などの気候変動の影響により、乾燥が加速し、河川の断続性がさらに高まると予測されている。 [ ^{19 ]}

断続河川はどの大陸にも存在し、常流河川よりも一般的である可能性もある。^[20]世界の河川網の総延長と流量の30%以上が断続河川であると推定されている。^[4]しかし、一部の低次の河川は分類や追跡が難しいため、それらを考慮するとこの合計は50%を超える可能性がある。^[20]地球規模の気候変動に直面して、この合計はさらに増加し​​ており、かつては常流だった世界の河川の多くが、深刻な気候的乾燥や水収用に苦しむ地域では現在断続的になっている。^[21]

断続的な小川は、さまざまな気候の地域で見られます。たとえば、アロイオは、降雨時にアメリカ南西部の乾燥地域および半乾燥地域で細かい堆積物を通して深い垂直のチャネルを侵食する断続的な小川です。^[22]川床と隣接する人工構造物に破壊的な多くの浸食されたアロイオは、19世紀後半の排水路の整備と過放牧、および米国南西部へのアメリカ人入植者の流入の結果として形成されました。^[23]

氷河川は、太陽エネルギーの流入によって流量の断続性が変動するため、断続的な川とみなされる。 [ ^{24] [ 25]}氷河川のほとんどは、氷河の融解水を受け取る高山の源流である。^[26]川は秋から乾燥または凍結し始め、早春まで続く。氷河川の流量は夏に最も多くなる。^{[27] [28] [26]}氷河川の断続性は、一日のさまざまな時間帯でも変動する。^[26]

ウィンターボーンは、夏季に水が引く川または河川で、断続的な川の特殊なケースです。ウィンターボーンは、古英語のwinterburna (「冬の川」) に由来するイギリスの用語です。ウィンターボーンは、泉から流れる川を意味するアングロサクソン語から、単に bourne と呼ばれることもありますが、この用語は一年中水が流れる川にも使用できます。^{[30]ウィンターボーンは、通常、}粘土の谷または谷に隣接する白亜(またはその他の多孔質の岩)のダウンランドがある地域で形成されます。雨が降ると、多孔質の白亜が帯水層に水を保持し、一定の速度で水を放出します。乾季には、地下水位が川床のレベルより低くなり、川が干上がることがあります。

断続河川の住民は水位によって変化する。年間を通じて対照的な条件が続く結果、同じ断続河川の無脊椎動物群集は互いに著しく異なる可能性がある。^[31]これらの生息地の生物多様性が条件によってどのように変化するかは、文献で議論されている。現在の調査結果では、流水の生物多様性は一般に流量の断続性が高まるにつれて減少するが、その期間中の静水および陸生生物多様性の増加によって補うことができることが示唆されている。^[21]したがって、流水（流水）、静水（湖）、および陸生生物群集を一緒に考えると、断続河川は地域の生物多様性の大部分を占める可能性がある。^{[20]断続河川の}河岸地帯は、さまざまな生物に生息地と資源を提供することができ、下流の生息地にとって重要な栄養源となる可能性もある。^[11]

断続的な河川の乾燥期間は、「再湿潤」または湿潤前線と呼ばれる現象によって終了します。再湿潤とは、河川を通る水の流れが再開することと定義されます。^[32]これは、水の増加が基質/土壌の孔への水の損失（浸透とも呼ばれます）よりも大きい場合に発生します。^[33]再湿潤により、河川の溶解栄養素^[34]と種の構成の両方に変化が生じます。^[34]

断続的な河川の乾期には、陸生動物は、自然または人為的な障害物によりアクセスできなかった資源や地域にアクセスできるようになります。^[35]さらに、乾燥すると、水位の低下に応じて移動できなかった魚などの生物が川底に残されることがよくあります。^[36]これらの生物は、鳥、哺乳類、爬虫類など、さまざまな陸生動物の食料源としてよく使用されます。^[37]

断続的な河川にはさまざまな種類の魚が生息している。ブラッシーミノー（Hybognathus hankinsoni ）はワイオミング州の断続的なニオブララ川原産である。^[38] レッドバンドトラウト（Oncorhynchus mykiss gairdneri ）はアイダホ州南西部の断続的な砂漠の小川原産である。 ^[39]ウェストフォークスミス川は、オレゴン州に産卵のために戻ってくるコホーサーモンなど、さまざまな種にとって重要な生息地となっている。^{[40]断続的な河川に生息するヒナイシドジョウ（} Cobitis shikokuensis）は、水の流れが少ないときに低水位帯に移動する。水が戻ると、C. shikokuensisは低水位帯から出てきて、流れる河川システムに再び定着する。^[41]川が干上がると、Campostoma spadiceum（ハイランドストーンローラー）は、瀬が浅くなりすぎて生存できなくなると、プールの生息地に移動する。 ^[42]

断続的な河川の食物網は、流水期、収縮期/分断期、乾燥期の間で種の数と生息数が大きく変化する点で、常流の河川とは異なります。断続的な河川は、主にデトリタスに基づいた食物網を持ち、ボトムアップの栄養段階モデル​​に従う傾向があります。^[43]捕食者と被食者の比率と栄養段階の数は、断続的な河川の大きさに依存します。^[44]

断続河川は多くの脅威に直面している。工業用や農業用などの大規模消費のために河川水を転用すると、断続河川の生態系が変化する可能性がある。^[45]人間による撹乱は、断続河川の生息地に短期的（パルス）および長期的（プレス）な影響を及ぼす可能性がある。^[46]

• ワディ

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