オックスボウ湖

オックスボウ湖は、川の広い蛇行が遮断され、独立した水域が形成された際に形成されるU字型の湖またはプールです。「オックスボウ」という言葉は、本流から遮断されているかどうかに関係なく、川や小川のU字型の湾曲部を指すこともあります。^{[1] [2]}

南テキサスでは、リオグランデ川の残した三日月形の湖はレサカと呼ばれ、オーストラリアでは、三日月形の湖はビラボンと呼ばれています。

三日月湖は、蛇行する川が蛇行部の首を侵食して形成されます。これは、蛇行部が時間とともに成長し、より湾曲する傾向があるためです。その後、川は蛇行部を迂回するより短い経路をたどります。^[3]放棄された蛇行部の入り口は最終的に泥で埋まり、三日月湖を形成します。^[4]三日月湖は静水湖であり、流れがないため、湖全体が徐々に泥で埋まり、沼地または湿地になり、完全に蒸発します。^{[3] [5]}

川が低地平野に達すると、多くの場合、海や湖への最終経路で、川は大きく蛇行する。川の湾曲部付近では、凸状堤防（半径の小さい堤防）に堆積が発生する。対照的に、切土堤防または凹状堤防（半径の大きい堤防）では、側方侵食とアンダーカットの両方が発生する。蛇行する川の凸状堤防への継続的な堆積と凹状堤防の侵食により、2 つの凹状堤防が接近する非常に顕著な蛇行が形成される。2 つの隣接する凹状堤防間の狭い陸地首は、2 つの凹状堤防の側方侵食または洪水の強い流れによって最終的に切り開かれる。これが起こると、新しい、よりまっすぐな川の流路が形成され、カットオフと呼ばれる放棄された蛇行ループが形成される。堆積が最終的に川の流路からカットオフを封鎖すると、三日月湖が形成される。このプロセスは数年から数十年かけて発生する可能性があり、時には基本的に静止することもある。^[4]

凹状堤防付近の侵食生成物を集め、凸状堤防に運ぶのは、川の湾曲部付近の川底を横切る二次流の働きである。凸状堤防にシルト、砂、砂利が堆積する過程は、点線で明確に示されている。^[6]

二次流の効果は、円形のボウルを使って実証することができます。ボウルに水を少し入れ、砂や米などの密度の高い粒子をボウルに振りかけます。片手またはスプーンで水を円運動させます。密度の高い粒子は、ボウルの中央に素早くきれいに集まります。これが、ポイントバーの形成につながり、三日月湖の形成に寄与するメカニズムです。ボウル内の水の一次流は円形で、流線はボウルの側面と同心円状です。しかし、ボウルの底を横切る境界層の二次流は、中心に向かって内側に流れます。一次流は、密度の高い粒子をボウルの周囲に投げ飛ばすと予想されるかもしれませんが、代わりに二次流は粒子を中心に向かって押し流します。^[7]

川の曲がりくねった経路により、曲がりくねった部分の外側の水面は、内側の水面よりわずかに高くなります。その結果、川内のどの標高でも、水圧は曲がりくねった部分の内側よりも外側の近くでわずかに高くなります。凸状の岸に向かう圧力勾配により、各水塊が曲がった経路をたどるために必要な求心力が生まれます。

川底に沿って流れる境界層は、川を横切る圧力勾配を均衡させるほど速くは移動しません。境界層はこの圧力勾配に反応し、その速度は部分的に下流に、部分的に川を横切って凸状の岸に向かいます。 ^{[6] [8]} 境界層は川底に沿って流れる際に、緩い物質を凸状の岸に向かって押し流します。この境界層の流れは、川の主要な流れの速度と方向とは大きく異なり、川の二次的な流れの一部です。

非常に蛇行した河川を含む河川氾濫原には、蛇行度の低い河川よりも長い三日月湖が多く見られます。これは、蛇行度の高い河川は蛇行距離が長く、長い湖が形成される可能性が高くなるためです。一方、蛇行度の低い河川は、蛇行距離が短いため、遮断点が少なく三日月湖も短くなります。^[9]

蛇行湖は重要な湿地生態系として機能しています。米国では、蛇行湖はミズオウと象徴的なハゲヒノキの主な生息地となっています。^[10]アマゾン川の多数の蛇行湖は、オオカワウソにとって好ましい生息地です。^{[3]蛇行湖は}養殖にも適した場所である可能性があります。^[11]

蛇行湖は堆積物や農業排水を捕捉し、それらを本流から除去することで河川生態系の健全性に貢献している。しかし、これは蛇行湖の生態系自体を破壊している。^[12]蛇行湖は産業源からの重金属汚染にも脆弱である。 ^[13]

三日月湖は、航行の改善や洪水の緩和のために河川の水路が人工的に直線化されたときに形成されることがあります。これは19世紀にドイツのライン川上流で顕著に見られました。 ^[14]

完全に人工的に作られた三角錐の水路の例として、イギリスのオックスフォード運河が挙げられます。建設当初は地形に沿って非常に蛇行した経路でしたが、1829年から1834年の間に運河の北部が直線化され、長さが約146kmから125km（91kmから77km）に短縮されました。+1 ⁄ 2 マイル）を延長し、新しいコースから隔離されたオックスボウ型のセクションをいくつか作成しました。 ^[15]

• イギリス、ノッティンガムシャー州ウェストバートンにあるボール湖とバートン・ラウンド湖は、かつて互いに近接していた湖の良い例です。
• アメリカ合衆国ナキトシュ教区のバイユー・ブレヴェルは、グレート・ラフトの影響でサウス・レッド川の流路が変わった後に形成されました。
• カーター湖は、 1877年にミズーリ川が約2キロメートル（1マイル）移動した後に形成されました。+南東に約1 ⁄ 4マイル。
• イギリスのサセックス州にあるカックミア・ヘイブンには、自然地理の教科書でよく取り上げられる、多くの三日月形の湖がある、大きく蛇行した川があります。
• アメリカ合衆国オークレアのダウンタウンにあるハーフムーン湖は、現在すぐ南に流れるチペワ川の流路の変化によって形成されました。
• インドのカンワール湖鳥類保護区には、希少で絶滅の危機に瀕した渡り鳥が生息しており、アジア最大の三日月湖の 1 つです。
• オックスボウは、全長4キロメートル（2+コネチカット川の湾曲部（全長約1.5マイル）は、一方の端が切断されています。
• ミシシッピ川とその支流沿いには、多くの三日月湖があります。北米最大の三日月湖であるチコット湖（米国レイクビレッジ近郊）は、もともとミシシッピ川の一部でした。ホースシュー湖もミシシッピ川の一部で、米国ホースシューレイクの町の名前の由来となっています。 テネシー州西部のリールフット湖も有名な三日月湖で、 1811年から1812年にかけて発生したニューマドリッド地震の後、ミシシッピ川が新しい水路を取ったときに形成されました。
• ニュージーランドのタイエリ川の上流域では、パエラウの町の近くで多数の三日月形の湖が作られており、この地域の一部は水田に転換されている。
• インドのチャラクーディにあるヴィンタラ湖は、近くを流れるチャラクーディ川の「遮断」によって形成されました。

また、土星の衛星タイタンのオンタリオ湖付近のサラスワティ・フルメンにも三日月湖が存在する可能性があると推測されている。^[16]

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  コネチカット川沿いのオックスボウ、トーマス・コール
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  中国北東部の松花江の以前の流路の渦巻きと曲線
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  ウェールズ南西部のガワー半島の海岸平野の三日月湖の形成の初期段階
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  カッシーニのレーダー画像から、土星の衛星タイタンに提案されている三日月湖

ウィキメディア・コモンズには、オックスボウ湖に関連するメディアがあります。

• NASA リモートセンシングチュートリアル: 河川/デルタ/海岸地形 (2007 年 3 月 12 日アーカイブ)
• Google Earth タイムマシンで見たオックスボウ湖の地形