メロミクティック湖

部分循環湖とは、水が混ざり合わない層を持つ湖のことである。 ^[1]通常の全循環湖では、少なくとも年に1回は表層水と深層水が物理的に混ざり合う。^[2]

メロミクティックという用語は、1935年にオーストリアのインゴ・フィンデネッグによって造られたもので、古い単語であるホロミクティックに基づいているようです。メロミクティック湖を説明するために使用される概念と用語は、 1937年にG.エブリン・ハッチンソンによっていくつかの追加が行われた後、基本的に完成しました。^{[3] [4] [5]}

ほとんどの湖は全循環湖です。つまり、少なくとも年に 1 回、表層水と深層水が混ざり合います。一循環湖では、混合は年に 1 回起こります。二循環湖では、混合は年に 2 回 (通常は春と秋)、多循環湖では、混合は年に数回起こります。部分循環湖では、水層は数年、数十年、または数世紀にわたって混ざり合わないままになることがあります。

部分循環湖は通常、3つのセクションまたは層に分けられます。最下層はモニモリムニオンです。湖のこの部分の水はほとんど循環せず、一般的に低酸素で、湖の他の部分よりも塩分濃度が高くなります。最上層はミクソリムニオンで、基本的にホロミクティック湖のように機能します。その間の領域はケモクラインまたはケモリムニオンです。^[6]

層間の混合が欠如しているため、生物にとって根本的に異なる環境が作り出されている。湖水の成層化、つまり安定した層状化は、底層が大気から酸素をほとんど受け取らないことを意味し、したがって酸素が枯渇する。夏には表層の溶存酸素が 10 mg/L 以上あるかもしれないが、部分循環湖の深層では 1 mg/L 未満になることがある。^[7]このような酸素の乏しい環境で生きられる生物は非常に少ない。唯一の例外は、紅色硫黄細菌である。このような湖のモニモリムニオンの上部によく見られるこれらの細菌は、光合成で硫化物などの硫黄化合物を使用する。これらの化合物は、酸素の乏しい環境で有機堆積物が分解されて生成される。モニモリムニオンは、リンと窒素に富んでいることが多い。これらの要因が組み合わさって、細菌の増殖に理想的な環境が作り出される。ミクソリムニオンも同様の性質を持つ可能性がある。しかし、表面で増殖できる細菌の種類は、表面で受ける光の量によって決まる。^[8]

部分循環湖は、湖の表面積に比べて盆地が異常に深く急勾配であるため、または湖の下層の塩分濃度が高く、水の上層よりも密度が高いために形成されることがあります。^[9]しかし、人間の影響により、文化的部分循環が起こる可能性があります。^{[10] [ 11] [12]}特に北緯地域では、凍結防止策として道路の塩の使用が増えていますが、これは混合を阻害することで湖の自然な混合サイクルを乱す可能性があります。^{[13] [14]}冬の終わりから春の初めにかけて、塩分が高濃度で水系に流れ込むと、湖の最も深い層に蓄積し、不完全な混合につながります。

部分循環湖の成層は、内因性または外因性のいずれかである。内因性とは、湖に見られるパターンが、堆積物に蓄積して腐敗する有機物などの内部イベントによって引き起こされることを意味し、外因性とは、海水が侵入して下層に沈殿し、混合を妨げるなどの外部原因によって引き起こされることを意味します。^[1]

部分循環湖の底の堆積層は、物理的な混合や堆積層をかき混ぜる生物がほとんどないため、比較的乱されずに保たれています。また、化学分解もほとんどありません。このため、部分循環湖の底の堆積物のコアは、閉じ込められた花粉粒や堆積物の種類を調べることで、湖の過去の気候変化を追跡する上で重要です [プロキシ (気候)を参照]。

何らかの理由で層が混ざると、通常は混合層に生息する生物にとって壊滅的な結果を招く可能性があります。この層は通常、単一層よりも体積がはるかに小さいです。層が混ざると、表面の酸素濃度が劇的に低下します。その結果、魚など酸素を必要とする多くの生物が死に至る可能性があります。

時折、二酸化炭素、メタン、またはその他の溶存ガスが、部分循環湖の下層に比較的乱されずに蓄積することがあります。地震などで成層が乱されると、湖水噴火が発生する可能性があります。1986年に、この種の注目すべき出来事がカメルーンのニオス湖で発生し、約1,800人が死亡しました。^{[15] [16] [17]}この災害の後の数十年間は、ニオスオルガンパイププログラム（NOPP）を通じて、将来のガス蓄積を軽減するための積極的な研究と管理が行われてきました。^[18] NOPPプログラムでは、有害な溶存ガスが蓄積するモニモリムニオンに達する大きなオルガンパイプをニオス湖に設置し、ガスを大気中に放出して、モニモリムニオンを効果的に脱ガスできるようにしました。^[18] 2019年以来、ニオス湖は、溶存ガスの濃度が無害なレベルまでガス抜きに成功している。^[18]ニオス湖と並行してキブ湖があり、地域社会に致命的な脅威を与える可能性がある。一部の管理戦略では、オルガンパイプを通じて大気中にガスを放出するのではなく、ガスをモニモリムニオンからミキソロリムニオンに移動させるという異なるアプローチを取ることが提案されている。^[19]

部分循環流域は主に湖沼であるが、世界最大の部分循環流域は黒海である。水深50メートル（160フィート）以下の深層水は、大気から酸素を受け取る上層水と混ざらない。その結果、黒海の深層部の90％以上が無酸素水である。カスピ海は水深100メートル（330フィート）以下が無酸素である。バルト海は永続的に成層しており、下層は濃くて塩分濃度の高い水で、広範囲に低酸素の堆積物がある（バルト海の低酸素症を参照）。

世界中に部分循環湖がある。分布は密集しているように見えるが、これは調査が不十分なためかもしれない。「部分循環」の正確な定義にもよるが、世界中の部分循環湖と全循環湖の比率は約1:1000である。^[20]

• カメルーンのニオス湖とマヌーン湖
• ルワンダとコンゴ民主共和国のキブ湖
• ブルンジ、コンゴ民主共和国、タンザニア、ザンビアのタンガニーカ湖
• マラウイ湖はマラウイ、モザンビーク、タンザニアの間に位置しています。

• ロス属領のバンダ湖
• ヴェストフォル丘陵のオーガニック湖を含む21の湖^[21]

• ロシア、ハカス共和国のシラ湖
• ケラカット ビーチ湖、ペナン国立公園、ペナン島北西部、マレーシア
• パラオのエイル・マルクにあるジェリーフィッシュ・レイク
• ジゲタンチュオ湖は、中国チベット自治区ナクチュにあるクレノジェニック湖です。最も標高の高い場所に位置する部分循環湖です。^[22]
• バングラデシュ南東部のランガマティ丘陵地区にあるカプタイ湖。水力発電所を建設するためにカプタイにダムを建設して作られました。
• マタノ湖、スラウェシ島、インドネシア

• タスマニア原生地域世界遺産のフィドラー湖

• ケルンテン湖 [de] (オーストリアのケルンテン州にあるアルプスの湖。1930年代にインゴ・フィンデネッグが研究した)。
• フュッセンとノイシュヴァンシュタイン城近くのアラト湖、バイエルン州、ドイツ
• フィンランドのヴェハ・ピトクスタ湖 [fi]
• フィンランドのパカサイボ湖 [fi]
• アイルランドのラフ・ファーネス
• ノルウェーのサルバトネット、キレヴァン、トロンシュタドバトン、ビルケランツバトン、ロールホルトフィヨルデン、ボットンバトン、ロールホップバトン、ストランドバトンの湖
• ポーランド、ドラワ国立公園のチャルネ湖
• ロシアのムルマンスク州にあるモギルノエ湖
• スペインのエル・トバール湖とラ・クルス湖
• スイスのクレノジェニック湖カダーニョとアルプス生物学センターの場所^[23]
• フランスのパヴァン湖とブルジェ湖^[24]
• 黒海は湖ではないものの、部分循環海域であると考えられています。
• クエンカ（スペイン）のエル・トバール湖
• クエンカ（スペイン）のラクルス湖

• カナダ
  • オンタリオ州オタワのマッケイ湖
  • ヌナブト準州エルズミーア島のA湖とC1湖^[25]
  • オンタリオ州ドーセット近郊のフロストセンターにあるブラックキャット湖
  • オンタリオ州ミルトン近郊のクロフォード湖
  • オンタリオ州レイクハースト近郊のピカード湖^[26]
  • ブリティッシュコロンビア州オカナガン渓谷のマホニー湖
  • オンタリオ州ペトログリフ州立公園のマッギニス湖^[27]
  • ケベック州ガティノー公園のピンク湖
  • ブリティッシュコロンビア州パウエルリバーの町にあるパウエル湖^[28]
  • オンタリオ州ウォータールー近郊のサンフィッシュ湖
  • オンタリオ州セントラル・フロンテナックにあるリトル・ラウンド・レイク（オンタリオ州）^[29]
  • ティーポット湖、ハート湖保護区、オンタリオ州ブランプトン。ハート湖（オンタリオ州）も参照^[30]
• 中米
  • アティトラン湖、グアテマラ、ソロラ県の内海湖
• アメリカ合衆国
  • ニューヨーク州アルバニーの北北西にあるボールストン湖^[31]
  • ネバダ州ビッグソーダ湖^[32]
  • ミネソタ州ミネアポリスのブラウニー湖^[33]
  • ミシガン州ビッグベイ近郊のキャニオンレイク^[34]
  • ミシガン州ミュニシング近郊のピクチャードロックス国立湖岸にあるチャペル湖^[35]
  • ユタ州ソルトレイクシティ近郊のグレートソルトレイク
  • ニューヨーク州シラキュース近郊のグリーン レイクス州立公園にあるグリーン レイクとラウンド レイク
  • ワシントン州オカノガン郡のホットレイク^[36]
  • ウィスコンシン州ナック湖^[37]
  • ウィスコンシン州ビラス郡の北西端にあるレイクメアリー^[38]
  • マサチューセッツ州アーリントンとメドフォードのローワーミスティック湖
  • アラスカ州シトカ近郊のリダウト湖。北米最大の循環湖の一つ^[39]
  • ワシントン州のソープ湖

• 湖沼学タワー

ウィキメディア・コモンズには、メロミクティック湖に関連するメディアがあります。

無料辞書のウィクショナリーで「分循環湖」 または「モニモリムニオン」を調べてください。

• 「密度層構造」は、ミネソタ大学ダルース校が運営する教育ウェブサイト Water on the Web の一部です。2007 年 3 月 11 日取得。
• フィドラー湖が復活
• photo-outing.com によるメモミクティック湖のあるパンタイ ケラチュットのレビュー