縄文海進
縄文海進(じょうもんかいしん)(別名「有楽町海進」、「完新世海進」、「後氷期海進」、Holocene glacial retreat)とは、縄文時代に日本で発生した海水面の上昇のことである。海面が今より2~3メートル高かったと言われ、縄文時代前期の約6,000年前にピークを迎えたとされている。日本列島の海に面した平野部は深くまで海が入り込んでおり、香取海や奥東京湾を形成した。気候は現在より温暖・湿潤で年平均で1~2℃気温が高かった。
この海水面の上昇は約19000年前から始まった。 世界的には海面は年間1-2cmの速度で上昇し、場所によっては上昇は100mに達した。しかしこの現象が見られるのは氷床から遠い地域だけであり、氷床のあった北欧などでは見られない。厚さ数千㍍に及んだ氷床が解けた重みがなくなって海面上昇速度以上に陸地が隆起したからである。その典型がノルウェーのフィヨルド地形である。
縄文海進は、貝塚の存在から提唱されたものである。海岸線付近に多数あるはずの貝塚が、内陸部でのみ発見されたことから海進説が唱えられた。当初は、日本で活発に起きている火山噴火や地震による沈降説も唱えられたが、その後、海水面の上昇が世界的に発生していたことが確認され裏付けられた。
縄文海進の原因
この時期は最終氷期終了の後に起きた世界的に温暖化の時期に相当する(完新世の気候最温暖期)。また、北半球の氷床が完新世では最も多く融けていたため、世界的に海水準が高くなった時期に当たる。この温暖化の原因は地球軌道要素の変化による日射量の増大とされている。
しかし、日射量のピークは9000年前であり、7000年前の海進と異なる。近年の地球温暖化の議論では、過去の温暖化の例としてしばしば取り上げられている。
海退
その後、解けた氷河で増えた海水はゆっくりと海底を沈降させ、見かけ上で海が後退した。
縄文海進に関する誤解
2005年に出版され話題となった中沢新一「アースダイバー」は,東京における縄文海進による水没範囲を実際よりも過大に示しているが,この本をフィクションと考えない人も多く,誤解を生む原因になっている(関連する学会発表。
その元となった地球科学・考古学の研究者を中心とする議論は,下記の「東京地形ブームと縄文海進」「アースダイバーをどう受け止めるか」に収録)。
海水準変動
現在および未来の海水準変化の予測の際に、過去の海水準の変化を明らかにすることの重要性が認識されるようになった。古気候の研究者は現在を氷河期とみなし、地質時代の中でも海水準は比較的低く、海水準の上昇と低下が頻繁に起こる時代と認識している。
過去の記録から、およそ1万8千年前の最終氷期最盛期から6千年前までの間にかけて、海水準が120m以上上昇したことがわかっている。3千年前以降19世紀までの海水準の変動率はほぼ一定で0.1-0.2 mm/年程度であったが、1900年以降は1-3 mm/年と上昇している。
海水準変動の原因
全地球規模の平均海水準は、固体である地殻表面の形状と液体である全海水の体積により定まる。例えば近年の地球温暖化問題で考慮すべき数千年から数万年の時間スケールでは地殻形状変化は小さいと考えられるので、海水準の変動のほとんどは全海水の体積変化によると見なせる。
そして全海水の体積変化は、全海水量の変化と、温度による体積変化すなわち熱膨張の効果の2つからなる。全海水量の変化は主に陸上の氷との相互変換による。流氷や北極海の氷山のように海面に完全に浮いている氷は、融解しても全海水の体積を変えないので、正確には全海水量とは液体である海水と完全に浮いている氷との合計量というべきである。
地球の長い歴史の間では、大陸移動により陸の配置が現在とはかなり違った形状であった。またプレートテクトニクスの観点からは、海洋プレートの生産が活発になると海洋底が拡大するため(現在のインド亜大陸とユーラシア大陸のように大陸同士の衝突も起きた場合)海洋の面積が増え、相対的に海水準が低くなるという説もある。
大陸地殻が極付近に大量に集まった時代は、堆積物の記録から氷期の間著しく海水準が低かったことがわかる。
大陸地殻が極付近に大量に集まった時代は、堆積物の記録から氷期の間著しく海水準が低かったことがわかる。
これは極域の陸上には雪や氷が集積できるからである。陸塊が赤道付近に密集している時期には、氷期(寒冷期)が海水準に与える影響は小さい。しかしほとんどの地質時代、長期間の平均的な海水準は現在より高い(グラフ参照)。現在よりも平均的な海水準が低かったのは、2億5千万年前のP-T境界(ペルム紀/三畳紀境界)付近の間のみである。
堆積物の記録
地質学者は長い間、堆積物に明らかな周期性を見出しその原因を説明しようとしてきた。この周期性は、主に海水準の上昇と低下のプロセスを堆積過程で反映しているという説が有力である。その記録から、海水準が驚くほど低い時期と現在よりかなり高かった時期の繰り返しがあり、この様な現象はしばしば世界規模で起こったことがわかってきた。
たとえば、1万8千年前の最終氷期最盛期には地球全体の気温が低下しており、数十万立方kmの氷が、北欧や北米を中心とした大陸に氷河・氷床として積み重なった。海水を構成していた水分が陸上の氷となったため、海水量が減少、海面は約120m低下、サンゴ礁は地上に取り残され、海岸線は現在よりも沖へ遠くなった。この海水準がもっとも低下した時代、陸で繋がったアジアとアラスカの間(ベーリング陸橋)を通って北アメリカに人類が移住したと信じられている。
およそ12万年前のひとつ前の間氷期、短い間だが海水準が今日よりも約6m高かった時期があった。その証拠はバハマの崖に沿って波に刻まれたノッチ(隆起サンゴ礁の海岸の根元が、波の力や海中生物により長い年月をかけて削られた地形)の存在である。また、イギリス領西インド諸島にある西カイコス島沿岸の南西部には、更新世のサンゴ礁が現在の海水準より3m高い位置に残されているという事実もある。
これらの海水面に沈んでいたはずのサンゴ礁や古サンゴ海岸堆積物は、そのサンゴ礁が成長できる十分な時間海水準が高かったことを示す(この上昇した分の海水が、融解水した南極氷床由来なのかグリーンランド由来なのかはまだわかっていない)。このように過去の海水準の位置を示す似たような証拠は、世界で豊富に見つかっている。
日本で知られている海水準の上昇期
第四紀後期と完新世に起きた大規模な海水準の上昇(海進現象)が、日本列島でも知られている。一つ前の間氷期(エーミアン間氷期)の時に起こったのが下末吉海進、現在の間氷期になってから起きた6000年前のものが縄文海進。8世紀から12世紀にかけてのものが平安海進(ロットネスト海進)と呼ばれている。
ローズ・フェアブリッジ教授(en)の海水準曲線によると、
8世紀初頭の海水面は、現在の海水面より約1メートル低かった。
10世紀初頭には現在の海水面まで上昇した。
11世紀前半には現在の海水面より約50センチメートル低くなった。
その後、海水面は14世紀後半のパリア海退により、現在の海水面から1メートル以上低くなった。
16世紀中頃の中世海進により上昇したが、それでも現在の海水面よりは低かった。
Table of contents Summary Foreword Preface Summary for Policymakers Technical Summary Chapter 1. The Climate System: an Overview Chapter 2. Observed Climate Variability and Change Chapter 3. The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide Chapter 4. Atmospheric Chemistry and Greenhouse Gases Chapter 5. Aerosols, their Direct and Indirect Effects Chapter 6. Radiative Forcing of Climate Change Chapter 7. Physical Climate Processes and Feedbacks Chapter 8. Model Evaluation Chapter 9. Projections of Future Climate Change Chapter 10. Regional Climate Information – Evaluation and Projections Chapter 11. Changes in Sea Level Chapter 12. Detection of Climate Change and Attribution of Causes Chapter 13. Climate Scenario Development Chapter 14. Advancing Our Understanding Appendix I Glossary Appendix II SRES Tables Appendix III Contributors to the IPCC WGI Third Assessment Report Appendix IV Reviewers of the IPCC WGI Third Assessment Report Appendix V Acronyms and Abbreviations Appendix VI Units Appendix VII Some Chemical Symbols used in this Report Appendix VIII Figures and Tables in this Report | |
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