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湖沼(こしょう)とは、まわりを陸に囲まれ、海と直接連絡していない、静止した水のかたまりである。湖沼のうち大きなものは湖、小さなものは池あるいは沼と呼ばれる。

◆ 概要

湖沼の形状や性質が多種多様なため、分類に諸説が存在する。国によって違う場合がある。

◇ 世界における湖沼

一般に水深5-10メートルを境として分類されることが多いが、基準については諸説ある。エーア湖やウィニペゴシス湖のような例もあり、単純に水深のみによって分類されない場合がある。

・ スイスの陸水学者フランソワ・フォーレルの説では、中央部において沿岸植物の侵入を受けない深さをもつものを湖とし、水底の植物がいたるところで繁茂するものを沼とした。

・ アメリカの動物学者ポール・ウェルチの説では、波をかぶる不毛の岸をもつものを湖とし、湖が小さく浅く変化したものや人工的なものなどを池とした。

・ A. J. ホーンとC. R. ゴールドマンの説では、主として風によって混合されるものを湖とし、主として対流によって混合されるものを池とする分類方法を提唱している。

◇ 日本における湖沼

1876年(明治9年)の『地所名称区別細目』においては天然の広くて深いものが湖、浅くて泥を湛えたものが沼、人工的に造られたものが池とされている。日本の淡水生態学の開祖とも言える上野益三は小型で浅く全水面に沿岸植物が広がっているものを沼とし、人工施設によって全貯水量を管理できるものを池とした。

しかしながら江戸時代以前は湖、池、沼などの定義は明確ではなく地域や時代によって用法が異なっており、呼び名が必ずしも湖沼の大きさを示すものではない。例えば鰻池や大鳥池は一般的な定義に従えば湖である。また、これらの他にも潟、浦、淵、海、トー、淡海(あわうみ)などの呼称が用いられることもある。

日本の法律の1つである河川法によって、ほとんどの湖沼は「河川」として名称と範囲が指定されている。だが、実際の「湖沼」がどのようなものかについて、法令による定義はない。[外部リンク] 中央環境審議会水環境部会陸域環境基準専門委員会資料(2003年2月21日)。

◆湖沼の温度

温帯にある深い湖沼は夏に3層の温度層を構成するものが多い。これは水の比重が4℃で最大となるためである。最上層は表水層と呼ばれ、日光によって温められた水温の高い層である。最下層は深水層と呼ばれ、温度の低い層である。表水層と深水層との間には水温躍層と呼ばれる温度変化の大きい層がある。

秋または冬になり表水層が冷却されると層構造が乱され上下に攪拌混合される。年間を通して1回だけ混合される湖沼は一循環湖と呼ばれ、冬期に混合される。年間2回混合される湖沼は二循環湖と呼ばれ、秋と春に混合される。浅い湖沼は1日あるいは2-3日ごとに混合される多循環湖となり、一年を通して氷の下にある湖沼は混合されない無循環湖となる。一般的な湖沼は混合が湖底にまで及ぶが、特に深い湖沼や湖底付近の塩分濃度が高い湖沼の中には部分的にしか混合されないものもある。

◇二循環湖の季節変動

・ 冬の停滞期 - 表面は0度に下がるが、水深が深くなるに従って水温があがる。湖底の最低水温は4度である。

・ 春の循環期 - 表面の水温上昇と、風の作用によって湖水の循環が起こる。

・ 夏の停滞期 - 表面温度が高くなり、表水層と深水層の水温差があるため間に水温躍層が発生し、湖水の循環が弱くなる。

・ 秋の循環期 - 表面の水温下落と、風の作用によって湖水の循環が起こる。

◆湖沼の水質

湖沼の水質は流入する河川水、地下水や雨水、あるいは地質、気候、生態系など様々な要因に影響される。

水質を表す最も重要な指標の一つはその湖沼がどれだけ多くの生物を養うことができるかを表すものであり、湖沼型あるいは栄養型と呼ばれる。基本的には養いうる生物が少ない順に、貧栄養型、中栄養型、富栄養型に分類される。具体的には食物連鎖の底辺にある植物プランクトンの生育速度を規定する窒素およびリンの含有量を指標とすることが多い。

多くの湖沼は形成時において貧栄養型であり、次第に中栄養型、富栄養型へと移り変わっていく。このような遷移は湖沼の富栄養化と呼ばれる。生物の活動が盛んになるとともに水底に有機物が堆積し湿地や陸地になって湖沼は消滅する。但し、実際の遷移過程は湖沼の深さや周辺環境などに大きく左右されるため実に多様である。湖沼周辺における人間の活動はしばしば湖沼の富栄養化を加速する。

溶存酸素量も水質を表す重要な指標である。湖沼水中に溶解している酸素は主として植物の光合成によるものであり、湖沼型や水温によって変動する。

◇湖沼型による分類

; 貧栄養湖(ひんえいようこ)

: 栄養分の少ない湖沼。摩周湖など。

; 中栄養湖

: 中程度の栄養を持つ湖沼。

; 富栄養湖(ふえいようこ)

: 栄養分の多い湖沼。有機物により透明度が下がる。宍道湖など。

; 酸栄養湖(さんえいようこ)

: pHが5.6以下の酸性の強い湖沼。湯釜など。

; アルカリ栄養湖(あるかりえいようこ)

: pHが9.0以上のアルカリ性の強い湖沼。アフリカや南北アメリカ大陸の石灰岩地域や乾燥地域の塩湖に多い。ナクル湖、モノ湖など。

; 腐植栄養湖(ふしょくえいようこ)

: 腐植質の有機物を多く含む湖沼。姉沼など。

◇その他の水質による分類

; 淡水湖(たんすいこ)

: 淡水の湖沼。地理学上の定義では、塩類の濃度が500 mg/L (0.05%) 以下の場合を淡水湖と呼ぶ。(計算上では水100Lに対し塩分は50g以下ということになる)

; 鹹湖(かんこ)

: 淡水湖ではない湖沼。岩塩が広く分布している地域では、塩水の湧出による鹹湖も存在する。

; 汽水湖(きすいこ)

: 海水と淡水が入り交じっているのこと。浜名湖、宍道湖など。汽水湖は開水路を通じて海水と交流がある場合がほとんどであるが、開水路がなく地下水を通じて海水と交流がある場合もある。

; 塩湖(えんこ)

: 狭義:水の蒸発量が多いために海水以外に由来する塩分の濃度が高くなった湖沼。カスピ海、死海、グレートソルト湖など。

: 広義:塩類の総イオン濃度が3 g/L以上の湖沼(塩類の原因は問わない)(計算上では水100Lに対し塩分は300g以上ということになる)。

; 火山湖(かざんこ)

: 火山性の温泉、鉱泉が混入したためにとなった湖沼。

; 海水湖(かいすいこ)

: 塩分が海水と同程度かそれ以上の湖沼。

◆湖沼の色

湖沼の色には「水そのものの色」と「見かけの色」とがある。水そのものの色は分光器などを用いて計測される。見かけの色とは湖沼の岸から観察される色であり、水そのものの色に加えて透明度、深さ、太陽の位置、背景となる空や陸地の色、湖底の色などに影響される。一般に濁りがなく深い湖沼は青色に見え、濁りが強まったり水深が浅くなると緑色や黄色を呈するようになる。

学術的には湖沼の真上から見た色を水色標準と比較する方法で計測される。標準として一般にフォーレル・ウーレ水色計が用いられる。

◆湖沼の形成要因

何らかの要因で陸地内部に窪地が形成され、なおかつそこに水がたまることによって湖沼が形成される。要因として以下のような例を挙げることができるが、複数の要因が複合して形成されたものや形成要因がはっきりしない湖沼もある。

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