植物のミカタ

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福井県勝山市にある恐竜渓谷ふくい勝山ジオパークの大矢谷白山神社には、巨大な岩塊が存在する。これは、約5km離れた山頂から山体崩壊による岩屑なだれで運ばれてきた安山岩・玄武岩類である。周辺の土壌は黒ボク土ではないが、山を下ると黒ボク土も見られる。神社手前の道路沿いには、岩屑雪崩堆積物の分布を示した看板がある。勝山ジオパークは恐竜化石の発掘地として有名だが、火山活動による山体崩壊地形も特徴の一つである。

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宮城県の松島は、日本三景の一つであり、典型的なリアス式海岸の地形です。多くの小島は、凝灰岩、砂岩、礫岩などの侵食されやすい堆積岩で形成されています。これらの地層が隆起した後、地震による沈降で溺れ谷に海水が入り込み、現在の多島海が形成されました。松島湾の水深が浅いのは、地震による地盤沈降の繰り返しが原因です。他のリアス式海岸も同様に、地殻変動と侵食作用によって形成されたと考えられます。

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長野県栄村にある苗場山麓ジオパークの小滝四ツ廻りの運河跡を訪れた。ここは千曲川の河川敷にあり、かつて運河として利用されていた。時間の都合上、河川敷に降りて運河跡を間近に見ることはできなかったが、遠くからでも岩に掘られた穴を確認できた。この運河は凝灰円礫岩層を掘って作られたが、岩盤が非常に硬いため、綺麗な穴を空けるのは大変な作業だったようだ。栄村では山だけでなく、川も巧みに利用する文化があったことを感じさせる場所である。

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岐阜県七宗町にある日本最古の石博物館にて、日本最古の石を展示している。約1.6億年前の上麻生礫岩に含まれる片麻岩で、その形成は約20億年前と推定される。片麻岩は高温で変成した変成岩であり、朝鮮半島に見られる類似の石から、日本海形成以前の大陸由来と考えられている。年代測定はウランなどの放射性同位体の崩壊を利用し、半減期を指標に行う。この片麻岩はマグマになるほどの高温には達しなかったため、最古の石として残った。

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山の岩が土壌へと変化する過程は、風化と侵食という作用による。風化は、温度変化や水、生物の活動などによって岩が砕かれる現象である。これには、物理的な破砕だけでなく、化学的な分解も含まれる。侵食は、風や水、氷河などによって風化された岩片が運ばれる現象である。運ばれた岩片は堆積し、さらに風化や分解が進むことで、やがて土壌の母材となる。土壌生成には、母材に加えて、気候、生物活動、地形、時間といった要素が複雑に影響し合い、長い年月をかけて土壌は形成される。

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川の上流の石の下には、風化した砂や粘土、落葉などが混ざった川砂がある。これは良質な粘土と腐植を含み、砂の大きさもトラクターの刃を傷つけない程度であるため、客土として畑に入れるメリットがある。川砂の粘土は保水性を高め、腐植は土壌生物の活動を促進し、団粒構造の形成を助ける。適切な大きさの砂は水はけを良くし、通気性を確保する。これらにより、水はけと水持ちのバランスが良くなり、肥沃な土壌が作られる。つまり、川砂は土壌改良に有効な資源と言える。

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京都北部の岩倉にある山住神社で、基盤岩であるチャートを観察した。茶色のチャートは酸化鉄を含み、周辺の土壌の色にも影響を与えていると考えられる。木の根元の土壌は教科書通りの茶色よりやや薄く、京都で見られる茶色っぽい土壌はチャート由来の可能性がある。山住神社は平安時代に石座神社に遷された歴史を持つ。

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土壌中のアルミニウムは、腐植の分解を抑制し土壌中に長期間貯蔵する役割を果たす。腐植は植物遺体などが微生物によって分解されたもので、土壌の肥沃度や保水性に大きく貢献する。しかし、腐植は微生物によってさらに分解され、二酸化炭素として大気中に放出される。アルミニウムイオンは、腐植の分子と結合し、微生物による分解から守る。特に酸性土壌ではアルミニウムイオンが溶出しやすく、この保護作用が顕著になる。このメカニズムは、土壌炭素貯留の観点から地球温暖化対策としても重要である。アルミニウムと腐植の相互作用を理解することは、持続可能な農業や環境保全に繋がる。