1

Techniques for estimation of tidal elevation and confinement (~salinity)2

histories of sheltered harbours and estuaries using benthic foraminifera:

3

examples from New Zealand. Hayward, B. W., Scott, G. H., Grenfell, H. R.,

4

Carter, R. and Lipps, J. H. 2004. The Holocene 14, 2, 218–232.

5

底生有孔虫を使用した，庇護された湾とエスチュアリーの潮位の高さと閉塞(塩6分)の歴史を評価するための技術(ニュージーランドを例に)

7
8

要旨

9

ニュージーランドの湾と低塩分エスチュアリーからの現生の底生有孔虫のセ10

ンサスデータを使った潮位の高さと閉塞(塩分示標)を評価する技術を記し，後11

期完新世シーケンスの堆積環境の復元に有用であることを評価する．我々は，

12

完新世の環境(庇護された潮間帯の湾や入江，あるいは低塩分エスチュアリー)13に最も応用できる現世のデータセットを活用することで，完新世の化石動物相

14の潮間帯や潮下帯における高さを推定するための，簡易的現世アナログ手法を

15

記す．正準対応分析は，ニュージーランドの 5 つのエスチュアリーを横断する

16

有孔虫のセンサスデータから，閉塞勾配の合成を抽出するために使用した．こ17の勾配は，有孔虫組成に基づいて，ニュージーランドの現世と完新世のエスチ

18ュアリーや湾のサンプルに適用可能な，ニュージーランド閉塞指標を発展させ19るのに使った．完新世の高度と閉塞(古塩分)の歴史を評価する方法の有用性は，

20

エスチュアリーの潮流口と中央部の評価にある．2 つの地震性の垂直変位は，

21

Hawkesw 湾の Ahuriri 入江のコア 1.1m で認識された．(1)下部潮間帯から潮22下帯への 1-2m の沈降(c．500 BP)，(2)潮下帯から上部潮間帯への 1.5-2.5m の23

隆起(1931 年の Napier 地震)，その後，閉塞が徐々に進行してより小さい入江

24になった．実質的な閉塞(恐らく塩分減少)は，オークランドの Rangitopuni エ1

25

スチュアリー0.8m のコアで認識され，二枚貝のザルガイの多産層の広域的消26

滅が付随している．花粉学は，このイベントはかなりの数の人間の移住(c. 600-

27

800 BP)による，流域の森林開拓に関連していることを示す．石灰質殻の化石化

28

過程での溶解は，我々の研究したエスチュアリーのコアの高度推定の精度を低29下させる重大な要因だが，溶解は淡水の流入の増加によるようである．膠着質30

有孔虫の化石化過程における分解と消失は，これらの短いコアでは重要ではな

31

いようだ．

32
33

序

34

後期完新世の沿岸海成環境における，自然の環境変化と人間によって誘発さ35

れた環境変化を決定する有力な方法は，年代の新しい堆積シーケンスにおける36

生物変化の化石記録の分析を通して行われる．大型化石の記録は，通常断片的37で，1 つの堆積シーケンスやコアからそれらの全体像を把握するのは容易では

38

ないが，微化石は通常はより豊富で，それらの歴史は小さいコアサンプルから

39

容易に決定できる．有孔虫は特に良い記録と分類学的組成を持ち，多くのタク

40

サが汎世界的に分布し，気候に影響された分布をしているために，これらの環

41

境における一般的な環境分布はよく知られている(e.g., Scott et al., 1990; 1996;

42

Wang, 1992; Hayward et al., 1999a; Debenay, 2000)．

43

潮汐湿地のトランセクトに沿って採取した底生有孔虫群の定量的研究は，特44定の群集と種の分布が潮の高さ，特に満潮レベル近辺で，強く影響されること45を示した(e.g., Scott and Medioli, 1986; Scott and Leckie, 1990; Gehrels 1994;

46

Gehrels et al., 2001; Jennings et al., 1995; Haslett et al., 1998; 2001;

47

Hayward et al., 1999a; 1999b; Horton, 1999; Horton et al., 1999a)．これは，
2

48

完新世の海水準変動を記録するため有孔虫を用いた現世の研究(e.g., Scott and49

Medioli, 1980; Thomas and Varekamp, 1991; Scott et al., 1995; Haslett et al.,50

1998; Edwards and Horton, 2000; Edwards, 2001; Cann et al., 2002; Gehrels,

51

2002; Hayward et al., 2002)または沿岸地域の地震による垂直変位の記述に有52孔虫を用いた現世の研究(e.g., Jennings et al., 1995; Guibault et al., 1996;

53

Nelson et al., 1996; Shennan et al.,54

al., 2000)を導く．これらの研究は，有孔虫の種組成を現世のものと比較するこ55とによって，有孔虫の化石群の堆積した標高の範囲を推測するために，主観的56な方法を通常用いていた．

1999; Goff et al., 2000; Chague-Goff et

57

潮位の高さと底生有孔虫の関係は，イギリスの海岸周辺 (Horton et al.,58

1999a)とメーン(Gehrels, 1994)の海岸の，現世の潮間帯及び湿地の動物群のデ59

ータセットを用いて較正され，そしてこれら 2 地域の潮間帯の有孔虫群集から60

過去の海水準を推定するための有孔虫に基づく変換関数がつくられた(Horton

61

et al., 1999b; Gehrels, 2000)．世界の 1 地域における底生有孔虫の分類学的セ62

ンサスデータに基づく変換関数や他の方法は，群集組成にいくらかの違いがあ63

るため，他地域に直接適用できない．

64

最近のほとんどの研究は，潮位差に依存し，±0.1－0.5m の精度を持つ高潮65線付近に有孔虫の狭い帯状分布があるため，過去の潮位の高さの推定に湿地の66有孔虫を使用することに焦点を当てている(e.g., Hayward et al., 1999b)．新生

67

代の有孔虫の化石群集は，通常の陸棚，漸深海帯と深海帯で，古水深を推定す

68

るための海盆分析で一般的に使用されていたが(e.g., Hayward, 1990; King et69al., 1993)，これらの推定は水深に依存し，±10－2000 m の精度である．平均70

潮位よりも深い場所(潮下帯から潮間帯)の沿岸環境の，完新世の高さの歴史を3

71

推 定 す る た め に 有 孔 虫 化 石 を 使 う 研 究 は ま れ で (e.g., Scott et al., 1976;

72

Hayward et al., 2002)， なぜならば高さの帯状分布の広いことと，適度に庇護73されたエスチュアリーと港環境ですら，潮間帯や浅い潮下帯に生息しない種が，74

潮流や波浪でそこに運搬されるからである(e.g., Wang and Murray, 1983)．

75

マサチューセットの Great Marshes のようないくつかの環境では，有孔虫の76

分布パターンは潮位の高さとは関連していないように見える(de Rijk, 1995; de77

Rijk and Troelstra, 1997)．ここでの分布パターンは淡水の湧き出し，降雨，洪78

水と潮汐による海水流入の間のバランスの変化に起因する塩分変動を反映する．

79

同様の地下水湧き出しの説明は，ニュージーランドの標準的な潮流口の縁辺の80

平均高潮位より上に生息する低塩分 Trochamminita salsa 群集の産状の説明に81用いられた(e.g., Hayward et al., 1996; 1999a)．

82

熱帯と亜熱帯のエスチュアリーと沿岸のラグーンでは，有孔虫群集は，外洋

83から離れるとともに，多様な石灰質群集から低い多様性の膠着質群集へと整然84とした組成変化を示す(Debenay, 2000; Debenay et al., 2000)．これらの環境の

85

閉塞の概念は，「沿岸領域における特定のポイント」へ「海洋リザーバー中の溶86

解した元素」が達するために要した経過時間で定義され，必ずではないが，大87

抵は塩分減少と相関する．Debenay (2000)は熱帯領域の有孔虫動物相の分類学

88

的構成に基づいた Ic という閉塞示標を提唱し，そしてそれは乾燥していない地

89

域では，
「閉塞示標の増加」と「エスチュアリーの塩分の低下」の傾向の間に良90

い相関があったことを明らかにした．塩分計測地点はすぐに設置できるが，閉91

塞水域からの 1 日中ないしより長期の連続データはめったに入手できない．代

92

わりに，我々は「エスチュアリーや港の入口」と「最も奥の場所」の間を標準493化した距離を用いる．

94

本論文では，過去の潮位の高さや潮下帯の深さを推定するために現世アナロ

95

グ手法の使用を研究し，閉塞変動を塩分の示標として推定するためにニュージ

96

ーランド閉塞示標を提唱する．これらは底生有孔虫のセンサスデータに基づき，

97

2 つのニュージーランドの後期完新世の港とエスチュアリーのシーケンスに適98用される．これらの方法はより客観的に，一貫性を持って，そして時折，定性99

的な評価よりも正確な示標を提供する．

100
101

汽水性有孔虫の分布の影響要因

102

定量的な先行研究では，潮位の高さと‘塩分’が，ニュージーランドの温帯

103の港とエスチュアリーの汽水性有孔虫の分布パターンを引き起こす原因となる

104

2 つの最も重要な要因(15 のうち，Hayward et al., 1999a の図 11)であると結105論づけている(Hayward and Hollis, 1994)．これらの関係を説明するために，

106

クラスターとトレンド除去した正準対応分析を，ニュージーランドの庇護され107た湾と潮流口とエスチュアリーからの 281 の底生有孔虫センサスデータセット

108に適用した(図 1;表 1)．14 サンプル群集をクラスター分析と樹状図とトレンド109除去した 2 次元正準対応分析配列から抽出した(Canoco, ter Braak, 1985)(図

110

2)．

111

Canoco 図でプロット上のデータ(図 2)は，主に潮位の高さ(潮汐サイクルにお112ける干出の程度の指標)のベクトルと閉塞(淡水と通常海洋塩分との比例距離－113塩分示標)のベクトルの間に位置する．この図は，過去の研究が示した次のこと

114

を裏付ける．すなわち，標準からほぼ標準の塩分では，Jadammina macrescens

115(J)，Miliammina obliqua (Mo)と Trochammina inflate (Tn)の卓越する群集は
5

116

最高の高潮線を特徴づける．塩分が減少するにつれ，最高の高潮線では

117

Haplophragmoides wilberti (H)や Trochamminita salsa (Tr)が卓越する群集

118になる．中位から低位の潮位の，ほぼ標準的な塩分では Ammonia aoteana と119

Elphidium excavatum s.l. (Ec, Ew)の組み合わさった群集が卓越し，塩分低下

120とともに， Miliammina fusca (M)， Haplophragmoides wilberti ，最終的に121

Trochamminita salsa の卓越する群集になる．潮間帯下部から潮下帯でも，塩122

分低下に伴う帯状分布が見られ，様々な浅海種からなる標準海洋塩 分群集

123(mar)(e.g.,

124

Quinqueloculina spp.)から Ammonia aoteana ， Haynesina depressula と125

Elphidum advenum s.l. で 構 成 さ れ る 群 集 (AH) と な り ， よ り 汽 水 な

126Scherochorella moniliforme-Textularia earlandi 群集(STx)へ変わる．

Elphidiumcharlottense,

Patellinella

inconspicua,

127

潮位の高さと塩分を考慮した，ニュージーランドの汽水有孔虫の群集の概略

128の分布を図示した先行研究の図は(Hayward and Hollis, 1994; Hayward et.al.,129

1999a)，拡張したデータセットに基に，新たに本論で決定した，14 群集(図 3 と1304)の分布に修正された．

131

より低塩分の汽水性群集(特に AM，M， H， Tr)は，庇護された湾と入江の132

境界付近のより高塩分な環境で，より高潮位レベルまで分布し，エスチュアリ

133

ーのより低塩分環境では，より広範囲で標高分布を持つ(図 3 と 4)．例えば，

134

Miliammina fusca と Trochamminita salsa 群集はしばしば，港の平均高潮線

135よりも上に生息するが(e.g., Hayward et al., 1996)，エスチュアリーのより低塩136分の場所では潮間帯はもとより潮下帯にすら分布を拡大することもあり得る

137(e.g., Hayward et al., 1997)．この塩分低下に伴なういくつかの群集の標高の減

138

少の傾向は，おそらくエスチュアリーの，より高密度で高塩分の塩水の上によ6

139

り低塩分の海水がのる層状構造に関連している(e.g., Debenay et al., 2000)．ほ140

ぼ標準塩分の湾と入江の縁における，高潮線付近の塩性低地に最も低塩分の

141

Trochamminita salsa 群集が存在するのは，おそらく，大潮と大潮の間に，こ142の地点での，淡水の湧き出しと雨により起こったのだろう．

143

エスチュアリーの最も低塩分の上部の範囲での，有孔虫群集の広い高度分布

144は，これら環境での潮位や過去の海水準を推定するための価値を減らす．しか145

し，これらと同様の群集のいくつかは，ほぼ標準塩分の庇護された湾と入江の146

縁の周辺のより高い潮位レベルを識別するために，重要な潜在的用途がある．

147

これらの理由で，我々の現世のセンサスデータを，2 つの異なる環境である湾

148とエスチュアリーにおける潮位の高さの推定に使用するために 2 つのセットに

149

分けた．

150
151

データと方法152

底生有孔虫の 281 の現世センサス調査のデータセットは，ニュージーランド

153の庇護された湾とエスチュアリーにおける多数の先行研究から，この研究のた154めに集めた(表 1，図 1)．群集の大部分は，短い小型のコアを使って堆積物の表155

層 1cm から抽出した 10cm3 のサンプルから入手した．サンプルの大部分は，

156

海岸線と直交するトランセクトに沿って，潮位の高さ 5－20cm の間隔で採取

157

し，一方，他の試料は有孔虫群集の空間分布の図示を目的とした研究から得た．

158

センサスデータセットは，稀な種に大きな多様性が見られ，特に外洋環境から

159のものはこの傾向が強い(Hayward et al., 1999a)．群集の比較を容易にするた160

め，これらの稀な種の多くを属あるいはより高次の分類群にまとめた(付録 1)．

161

データセット調査は，生きている個体を数える時に生ずる個体群の密集と季節7162

変動の問題を避けるために，総数あるいは遺骸群集を扱った．

163

調査した 2 つのコアは，手で堆積物に押し込んだアルミニウムチューブ(直径1647.62 cm)で長さ 1.2 m から得て，その中の堆積物を使用した．コアは縦に半裁

165

し，堆積物を記載し，10 cm3 あるいは 20 cm3 のサンプルを等間隔に，そして

166

明瞭な堆積物の変化の付近で採取した．表層とコアサンプルは，0.063 mm の167

ふるいで洗って乾燥し，四塩化炭素で浮かばして，有孔虫を抽出した．サンプ

168

ルは約 100-200 個の底生有孔虫を含むサブサンプルに分け，その後，顕微鏡下

169

で有孔虫を分類し，数えた．それぞれのコアの上部 5 cm のサンプルは，試料採170

取時点では生きていた標本か否かを調べるため，ローズベンガルで処理し，遺171

骸群のセンサス総数を得た．

172
173

ニュージーランド閉塞示標(塩分)174

エスチュアリーの塩分が非常に変動するのは，エスチュアリーの種類(塩分くPinet, 1992)，潮汐サイクル，淡水流入量の変

175

さび，部分的混合，完全混合;

176

動，水中の成層構造に関係する．各地点での 1 回の測定値や 1 日のモニタリン

177

グですら，地点間とエスチュアリー間を比較するために有意な結果を必ずしも178得れるわけではない．さらに，塩分と有孔虫の分布の間の因果関係は十分に理179解されていないが，恐らく群集組成は 1 年間及び月齢のサイクルと 1 回の潮汐180

サイクルによる，塩分の平均値と変動範囲の組み合わさった影響を受けている．

181

加えて，季節的気候や異常気象や嵐の影響もあるだろう．

182

有孔虫分布から塩分を正確に推定するには，各地点で 1 年間以上の継続記録

183が最小必要条件である．このようなプロジェクトの計画とコストは重要なので，

184

エスチュアリーにおける塩分示標は調査すきだ．予想通り，エスチュアリーで8

185

は，入口では外洋と同じ海水で，小川や川が流れ込む奥部では淡水であり，塩186

分勾配を示すだろう．エスチュアリーの塩分は，潮位の日周性で複雑になるが，187

長期間では平均値は徐々に減少する．我々は，閉塞(エスチュアリーの入口と最188

奥の間の比例距離)を塩分示標に用いる，2 つの異なる研究方法を調査した．

189
190

回帰分析

191

ここで，我々はエスチュアリーでは下流に向かって塩分が徐々に増加し，陸192

側末端と海側末端の間の距離の 1 次関数か 2 次関数で塩分を近似できると仮定

193する．我々は，よく研究された 1 か所の汽水エスチュアリー環境の調査から，

194

有孔虫の産出量と距離の関係を調査した．

195

水路が開削された Rangitopuni 川の汽水エスチュアリーは，ニュージーラン

196

ドのオークランドの Waitemata 湾の奥部に位置する(Hayward et al., 1997)．

197

そのエスチュアリー(図 1)は長さ 16 km で，上流は狭く(幅 10-200 m)，

198

Waitemata 湾の中流と合流する付近で，幅が最大 1 km に広がる．いくつか大199

きな溺れ谷があるが，淡水の主な水源は Rangitopuni 川である．潮位差は 2.6-

200

3.5m である(大潮と小潮)．塩分の差は，エスチュアリーの最奥で約 0-20‰，入201

口で約 30-35‰である(Slinn 1968)．サンプルはエスチュアリーの下流に向かっ202て一定間隔で 2 つずつ(1 つは潮下帯，もう 1 つは平均高潮線)で採取し，潮間203

帯でのサンプルのトランセクトはエスチュアリーの中央に向かって設けた．こ204の計画は，エスチュアリーの群集の概略を提供するが，潮位差を超えた場所の205

サンプルも含むので，エスチュアリーをさかのぼる距離よりも，種の存在量の206

ばらつきはかなり増加する．センサスデータは 68 種を記載したが，散在的に分207布するいくつかのタクサは，属かそれよりも高次の分類群にまとめたので(付録92081)，56 地点から 43 の分類群が分析対象となる．種の多様性の範囲は 3 から 24

209の分類群までである．種の多様さは，Ammonia aoteana, Miliammina fusca,

210

Trochammina inflata の標本が 75%を上回る群集では非常に多様性が低い．最211

も広域に分布するのは，Miliammina fusca, Ammonia aoteana, Trochammina

212

fusca(それぞれ 46，37 と 32 地点)である．

213

既知の分布から経験的に求められた式(変換関数)は，過去の環境パラメータ214

ーを推測することに普通に使われた(Sachs et al., 1997)．我々は，Rangitopuni

215

エスチュアリーを下っていきながら，百分率のスケールを用いて種の存在量と216

距離との関係づけるために，回帰直線を使用する．多くの分類群の存在量が距

217

離とは，わずかにあるいは全く関係ない．それは部分的に標高と強い関係があ218るからだ．データ地点は図中で広く分散し，パターンは識別できず，回帰統計

219

は直線関係を示さなかった．このグループは多くの方解石分類群を含み，それ220

らの存在量と永続性は，特にエスチュアリーの入口周辺では低い． Elphidium

221

advenum のようないくつかの有孔虫は関係を示すが，その関係を実証するデー

222

タは不十分である．Trochammina inflata はより生息密度の高い種の一例で，

223エ ス チ ュ ア リ ー 中 に 分 布 し ， Ammonia pustulosa, Ammotium fragile,

224

Elphidium

225

Miliammina obliqua, Schlerochorella moniliforme と同様に，その存在量は距

226離と関係ないかほぼ関係ない．

excavatum,

Elphidium

gunteri,

Haynesina

depressulus,

227

エスチュアリー中に分布する生息密度の高い種のうち，Ammonia aoteana は228

エスチュアリー上流に向かって存在量が減少する傾向にある．回帰は 1%のレ

229

ベルで有意だが，適合度は低い(R2=0.24)．Portatrochamina sorosa も似た応答

230をとる(R2=0.29)．しかし，適合度はエスチュアリーの距離の 5%～65%の間の
10

231

13 地点からのデータに基づき，重回帰(1)で改善される(R2=0.45)

232
233

d1=46.1－1.537×1－0.375×2

(1)

234

(d=距離%，×1=% P. sorosa，×2=% A. aoteana)．

235
236

Miliammina fusca，Trochamminita salsa と Haplophragmoides wilberti の存237

在量は，エスチュアリーの上流に向って増加し，それぞれの地点で直線関係は238有意である(1%レベル)．Miliammina fusca のデータは，最良の適合度を示す

239(R2=0.36)．この生息密度の高い持続的な種は，エスチュアリーの上流の 5～240

100%の間の 46 地点のデータを使った，距離の最良な単独の種に基づく見積り241である(恐らく最も広い高さの範囲を持つため)．

242
243

d2=32.3+0.632×1

(2)

244

ここで×1=% M. fusca である直線モデルとの一致度は，3 つの分類群を使用す

245

る重回帰でかなり上昇した．

246

d3=25.4+0.822×1+0.561×2+0.871×3

247

ここで×1=% H. wilberti, ×2=% M. fusca, ×3=% T. salsa である．この見積

248

もりは，エスチュアリー上流の 29%～100%までの 25 地点のデータを使用して

249

いる．

(3)

250

Rangitopuni エ ス チ ュ ア リ ー の 8.59% の 距 離 の 平 均 二 乗 誤 差 の 平 方 根

251(RMSE)を伴う式(3)は，3 つの分類群全てがそろう時に使用すべきである．式

252(2) は よ り 大 き い エ ラ ー を 生 じ る が (RMSE=21.84% の 距 離 ) ， し か し253

Miliammina fusca の広い分布によってその実用性が高まる．Rangitopuni エ
11

254

スチュア リーよ り外 側の場所 と中央 部か らのデー タに基 づく と ，式(1)は255

11.55%の距離の RMSE を持ち，類似した環境で実用的だろう．

256
257

正準対応分析

258

回帰分析が種の存在量の地形のトレンドのデータを分析するのに対して，こ259

こで焦点をあてるのは有孔虫の存在量に基づく分類群の産出の低次元表示であ260

る．Rangitopuni エスチュアリーの研究のセンサスデータは(Hayward et al.,261

1997)，共通種の傾向を除去した対応分析の配列を構成するために，Waimauku

262

エスチュアリー(Hollis et al., 1995)，Helena Bay エスチュアリー(Hayward,

263

1993)，Puhoi エスチュアリー(Topping, 1973)と Oparara ラグーン(Hayward

264と Hollis, 1994)のセンサスデータを組み合わせた(図 5)．正準対応分析は，エス

265

チュアリー上流に向かう距離に関する閉塞ベクトルを求めるために使用した

266(総合的な塩分示標として使用)．このベクトル軸上の各共通種(ci)の値は，0 と267

100 の間の基準値がつけられ，ベクトル上で最小距離(Elphidium charlottense)

268と最大距離(Trochamminita salsa)の間の距離を比例配分する(図 5; 表 2)．

269

これらの値を次式を用いて，ニュージーランド閉塞示標(NZCI)を計算する．

270
271

NZCI=sum (pi×ci)

(4)

272

ここで pi=種 i の相対存在量の百分率で，ci は正準対応分析ベクトルから読み取

273

った閉塞値である(図 5)．算出される NZCL は淡水の値 100 と海水約 35‰の値

274の 0 との間の値をとる．

275
276

潮位の高さあるいは水深を推定する現世アナログ方法
12

277
278

潮位の高さの標準化

279

ニュージーランド周辺の最大の潮位は， 0.7 m (Cook strait) から 5m

280

(Nelson 北西)までである．したがって，動物相に関する現世の潮位レベルは，

281

モダンアナログ法に用いられる全域的なデータセットに包含するため，標準化

282

した示標に変換する必要がある．化石群集の潮位の高さの見積もりの結果，標283

準化示標という用語で表現されるが，これは調査地区の現在の潮差に変換する

284必要がある．標準化した潮位レベル示標(STLI)は，ここでは次式を用いる．

285
286

STLI=A/T

287

ここで A は ELWS(大潮の干潮時の海水準)からの高さの測定値(m)，T は ELWS

288と EHWS の間の合計潮差(m)である．

289
290

モダンアナログ法(MAT)291

コアの各化石有孔虫群の堆積したところの潮位の高さあるいは潮下帯の深さ292の推定を，モダンアナログ法(MAT)を用いて行った．これは古環境パラメータ293を推定するための斉一的なアプローチである．MAT は変換関数の方法に使わ

294

れ，現世の浮遊性有孔虫のセンサスデータを用いた海面水温の見積られた地点

295

では，コアの最上部の化石群のデータから現世の海面水温のより精密な換算を296

MAT はもたらした(e.g., Barrows et al., 2000)．群集のセンサスデータから海297

面水温を推定する使用に加えて，MAT は pH や他の古環境変動のような事象を298推定するために，すでに花粉と珪藻のデータに使われていた(e.g., Bartlein and

299

Whitlock, 1993; Birks et al., 1990)．

13

300

我々は，研究対象の化石群集と最も類似する現世群集を見つけ，その潮位の301

高さを化石群集の最良の高さに使うため，現世のニュージーランドの庇護され302

た湾あるいはエスチュアリーの底生有孔虫群集の，相対的存在量のセンサスデ303

ータを含む 2 つの現世データセットのうち 1 つを用いる(表 1)．二乗弦距離を，304

化石群集と現世アナログ群集間の相違点の測定値として使った(Prell, 1985)．

305

アルゴリズムはエクセルのマクロで書かれた．

306

相違性係数は類似度を定量化する一方で，相違性係数はサンプリングの分布

307のばらつきを含んでいないので，有意性の検定は入手できない．各々の化石群

308

集と最も類似したセンサス組成(最小相違性係数)の現世群集を，化石群集の潮309

位の高さや潮下帯の深さを見積もるモダンアナログとして使用した．3 つの方310法を試し，各見積もりを比較した(図 6-7)．

311
312

(1)5 つの最も類似した現世群集の潮位の高さの平均と範囲

313(2)10 の最も類似した現世群集の平均潮位の高さ314(3)相違性係数が 0.4 未満の全現世群集の平均潮位の高さ．Ortiz and Mix (1996)

315

は，海面水温を見積もるために，信頼できると認定した類似物を相違性係数 0.2316未満とした．

317
318

これらの見積もりの信頼性は，いくつかの要因に左右され，特に，現世アナロ

319

グデータセットで表される環境範囲の広さによる．

320
321

堆積圧密効果322

MAT の見積もりに基づいた各コア採取地点を通じての「過去の潮位の高さ」
14

323

あるいは「潮下帯の水深」をグラフ化する際に，我々は，その地点の浅くなる

324

速度を堆積埋積速度より小さいと仮定する．なぜならば下位の堆積物の圧密の325ためである．圧密量は，下位の堆積物の層厚と特性，堆積時間，そして地震の326

揺れによる脱水と圧密量に依存する．有孔虫に基づく MAT による標高の推定327

は，各地点での圧密と堆積埋積と圧密の相対的な影響に制限を与える．

328
329

完新世への適用

330
331

有孔虫の組織の化石化過程時の損失

332

汽水性シーケンスでの古環境示標として有孔虫を使用することの潜在的な問

333

題は，いくつかの膠着質有孔虫の死後の分解と酸性状態下での石灰質有孔虫の334

殻の溶解の影響を受けやすいことだ．これらのプロセスは，群集の全体構成を335

変える潜在能力を持ち(完全に除去するまではいかなくとも)，誤った解釈を導

336

く．

337

我々の観察(e.g., Carter et al., 2000)は，膠着質汽水性有孔虫の様々な種が，338

埋没深度の増加につれ，死後の化石化過程の分解のされやすさが異なることを339

示唆する．したがって，薄い殻の Miliammina obliqua は死後すぐに消滅し，

340

その後，Haplophragmoides wilberti ，Jadammina macrescens，Miliammina

341

fusca，Trochamminita salsa の分解が始まる．通常の潮間帯の膠着質有孔虫の342中で，Trochammina inflata は分解に最も抵抗力がある．

343

死後直後に発生する，急速な化石化過程に伴う損失のいくらかは(e.g., 表層344

付近の炭酸溶解)，全センサスデータを遺骸に限定することで減じることができ345

る(i.e., 生きた標本を除外する; Murray, 2000)．研究されたシーケンスで明確
15

346

な化石化過程に伴う損失の証拠があるなら，我々はやっかいな種(e.g., この研

347

究では Miliammina obliqua )を除去し，百分率を再計算して，化石とそれに比348

較される現世のデータセットを調整することを推奨する．

349
350

有孔虫の組織の再堆積や死後移動

351

湾やエスチュアリーで行われた現世の標準海洋の塩分に生息する有孔虫殻の352

存在量は，エスチュアリーの入口の外洋に面した海岸がどのくらい嵐や強い海

353

流にさらされたかに強い影響を受ける．嵐や強い海流は有孔虫の殻を浮遊させ354て運搬するからである(e.g., Murray et al., 1982)．湾やエスチュアリー内にお355

ける有孔虫の殻の混合と運搬の量は，潮流の強さ(潮位差の影響をかなり受け

356

る; e.g., Wang, 1992)と風で引き起こされた波の海岸での砕ける場所の露出に357

よって決まる．これらの混合と運搬のプロセスは，同じ状況では現世の表層堆

358

積物の群集に，完新世の化石群集と同程度の影響を与えると考えられるので，

359

センサスデータの調整は必要ない．

360

湾やエスチュアリー環境への完新世以前の有孔虫群集の再堆積も，集水域が361

新生代の軟らかく侵食された海洋性堆積岩の場所では可能だ．再堆積した有孔362

虫化石が認識された場所では，分析前にセンサスデータからそれらを除去する

363

必要がある．しかしながら，それらの産出は河川の流入量(あるいは集水域の大364

規模な土砂崩れ)の増加を示すので記載する必要はある．

365
366

Ahuriri ラグーンと Napier のコア A4

367
368

環境と先行研究163691931 年の Napier 地震(マグニチュード 7.8)は，256 人の死者を出したニュー370

ジーランドで過去最大の地震である．地震に伴う垂直変位量は，75 km の沿岸

371

地区に及び，南で 1.8 m の沈降，北で 2.7 m の隆起を起こした(Hull, 1990a)．

372

Napier の大規模で浅い Ahuriri 入江では，1.3－2 m 隆起して高い干潟になっ373た後，干拓されて畑や Napier 空港になった．隆起と干拓の後には，入江の小374

さな干潟のみが残った(図 1)．

375

1.1 m コア (A4) が Poraiti の角から採取され，そこは現世の Ahurir の入江

376の縁における高潮塩湿地(MHWS 下 0.1 m)である(V21/408 841, 図 1)．これは377

コアの地点 S2 に隣接し(Chague-Goff et al., 1998)，我々はいくつかの広い間378隔の有孔虫サンプルに基づいて，深度 0.25m のところで 1931 年の Napier 地

379

震の隆起を以前に特定した(Chague-Goff et al., 2000)．

380

現世の Ahuriri 入江での短い 3 本の潮間帯のコア(深さ 0.7－1.2 m)を，堆積

381

学，化学，地質年代学的な方法で分析した(Chague-Goff et al., 1998)．その内382の 1 本のコアのみが，堆積学的な(泥から砂への変化)や化学的な方法で，1931

383

年の地震隆起イベントを特定できる(Chague-Goff et al., 2000)．Ahuriri 入江

384の南端の泥炭とエスチュアリー堆積物を貫く深い掘削の研究は，その区域が385

3500 年前から 1700 年前の間に約 8 m 沈降し，500 年前にさらに約 1 m 沈降

386

し，1931 年の地震で隆起したことを示した(Hull, 1986; 1990b)．

387
388

結果(図 6；付録 2)389

コア A4 は，ザルガイ(Austrovenus stutchburyi )の貝殻が散在する均質な緑

390

灰泥からなり，深度 0.83－0.78 m に貝殻層がある．0.30 m より上は，色がわ

391

ずかに暗くなる．サンプルの 1 つ(0.16－0.14 m)は 10 cm3 のサンプルからたっ
17

392

た 6 標本しかないため，これに基づく見積もりは信用できない．シーケンスの393

下部(1.06－0.36 m)は，かなり多数の標本(800－8000 標本/cm3)があり，中央394

部(0.33－0.19 m)で減少し(250－1000 標本/cm3)，上部(<0.16 m)でさらに減少

395

した(6－230 標本/cm3)．コアの基底部の種の多様性は(Fisher

396

Murray, 1991)，比較的低く(

397

6 に増加し，さらに上位(0.40－0.19 m)で398

0.11－0.01 m で399

1 群集である(0.26－0.24 m)．

指標; e.g.,は 2－3.5)，その上位(0.84－0.46 m)では 4－

は 2－2.5 に再び減少し，最終的には約 1.5 となる．唯一の例外は，他のサンプルよりも多様な

400

有孔虫群集の定性的分類は(図 4)，以下の群集を示す． Ammonia (A)群集

401(1.06－0.93 m)，Ammonia-Haynesina (AH) 群集 (0.84－0.31 m)，Ammonia

402と Ammonia-Miliammina と Elphidium excavatum clavatum (A， M， Ec)

403の混合群集(0.30－0.14 m)と Haplophragmoides (H) 群集(0.11－0.01 m)であ

404

る．

405

NZ 閉塞示標値は 0.31 m より下で比較的低く(NZCI<25)，0.30～0.14 m の406間で閉塞値がわずかに増加し(NZCI 28－42)，0.11 m より上でかなり増加する

407(NZCI 62－63)．回帰式 d1 と d3 は，0.3 m より上位，特に 0.11 m より上で，408

閉塞値が増加する，類似の傾向を示す．しかし，回帰式 d2 は，Miliammina

409

fusca の相対的に低い存在量のために，全体的にはほとんど変化を示さない．

410

A4 コアは庇護された湾や潮流口の環境なので，湾のセンサスデータを潮位411の高さのモダンアナログ式の見積もりに使った．Ahuriri では，大潮の潮差は

412

1.4 m がある．選択したモダンアナログ式サンプルの全 3 つの方法は類似の標413

高の変化の曲線を示す，すなわち，堆積初期の 1.06 m－0.93 m は干潮時の海

18

414

水準で，その後 0.73－0.31 m で，潮下帯への 1.5－3 m の沈降があり，その後，

415

約 0.30 m での満潮時の海面へ 2－3 m 上昇した．

416
417

解釈

418

Ahuriri 入江のコアの有孔虫群集は，明らかに 2 回の急速な地震性垂直変位

419

量を記録する．1 つ目は，MAT による見積もりで，1－2 m の沈降(多様性の低420

い 干 潮の 海 水 準 を 示 す Ammonia 群集 か ら ， より 多 様 性 の 高 い 潮 下帯 の421

Ammonia-Haynesina 群集)を記録し，塩分変化はない．深度 0.84－0.82 m に

422

おける MAT の有孔虫群集の潮位の見積もりは，中間的深度を示し(図 6)，これ

423

は全群集に影響を与えた沈降イベントの前後の群集を一緒に分析したためであ424

る．この変位は貝殻層と一致し，沈降前に干潮レベルで堆積したかもしれない．

425

このイベントは掘削地点近くで Hull(1986; 1990b)が泥炭からエスチュアリー

426の堆積物へ変化したことから 500 年前の沈降(c.1 m)と認識したものに対比され427

る可能性がある．

428

3 つの MAT 曲線の全てが，2 つの変位イベントの間に潮下帯の堆積物が 0.5429m 堆積したことに対応するわずかな浅海化を示す．第 2 のイベント(確実に 1931

430

年の Nepier 地震による隆起)は，潮下帯の AH 群集から潮間帯の A 群集への色

431のわずかな変化の見られるレベルで認識できる．MAT が見積もった隆起量は 2432－3 m で，過去に測定された 1.3－2 m の隆起量(Marshall, 1933; Hull, 1990 a)

433

よりも大きい．MAT が見積もった隆起後の標高は，満潮時の海面の平均値より434

も約 0.4 m 下で，0.3 m の堆積物の累積のために MHWS 下で満潮時の海面の435平均値よりも約 0.1 m 浅くなった．これらの後の見積もりはかなり範囲を制約436

し(図 6)，完全に現世の環境と一致した．歴史上の隆起の測定が正しいと仮定す
19

437

ると，我々の MAT の見積もりによる潮下帯は，約 1 m はおそらく深すぎ，湾438のアナログセットの中のいくつかより深い水深 5－6 m の現世サンプルの影響

439

をかなり受けている．

440

沈降と同じように，深度 0.30－0.28 m に見られる隆起イベントをまたいだ

441

群集は，2 つの両成分の種によって中間の標高が見積られ，これは隆起前後の442

有孔虫の混合を示唆する．

443

たった 6 標本(0.16－0.14 m)のサンプルから推定した MAT 標高は，干潮で，444

実際よりかなり低く，信用性はない．0.26－0.24 m の試料のより高い多様性は，

445

10 の MAT 手法の平均値から換算された潮間帯下部の高さを反映し，沿岸の嵐446の時に，より高塩分の潮下帯有孔虫が洗い流された可能性を示唆する．

447

Ahuriri 入江の閉塞状況は，1931 年の Napier 地震より前は比較的に開いて448

いて，塩分が高かった．この隆起後，入江の深さと大きさはかなり減少し，有449

孔虫に基づく閉塞示標と，小規模の範囲での回帰式は予想されていたものより450もわずかに増加した．より有意な閉塞の増加は，深度 0.11 m の低い多様性の451

Haplophragmoides 群集の侵入を示し，これは塩分のさらなる減少に伴った現452

在の塩水湿地の植生の拡大を表すと推測される．

453
454

Rangitopuni エスチュアリー，オークランドのコア R5

455
456

環境

457

Rangitopuni はオークランドの Waitemata 湾へ流下する最大の川である(図4581)．Riverhead と Hobsonville の間の潮下帯のエスチュアリーチャネルは，軟459

らかく薄黒い泥の厚い堆積物を覆う泥質干潟との境界となっている(Hayward
20

460

et al., 1999c)．いくつかのチャネルの土手では厚い泥がザルガイの貝殻層を覆461っている．Riverhead 近くの長さ 0.9 m のコア(R5)は，これらのシーケンスを462採取するため，ELWS 干潮の海面の平均値から約 1.3 m 上の位置にある．オー463

クランド地域は，プレート境界の変形地帯の外側に位置し，完新世の地殻変動

464の証拠はない．

465

花粉学的研究は，Lucas Creek 周辺の貝殻層を覆うエスチュアリーの同じ 0.8

466

m のコアシーケンスを以前に扱った(Hume and McGlone, 1986)(図 1)．このコ

467

アは，人間がニュージーランドに到来し，影響を及ぼした期間(800 年前)を記録468している．貝殻層より上位の木炭と花粉記録は，元々あった亜熱帯広葉槙樹林

469の焼失と開拓(シダ類の胞子の増加)の後に，外来種のマツとイネ科植物の花粉

470の移入(約 150 年前のヨーロッパの移住者の到来)のあったことを記録している．

471
472

結果(図 7；付録 3)473

コア R5 は緑灰泥から成り，2 つの厚さ 0.03 m の貝層を挟む(0.60－0.57, 0.32

474

－0.29m)．貝層はザルガイ(Austrovenus stutchburyi)を主体とし，いくつかは475

合弁で生息姿勢を保っている．散在的なザルガイの殻の産出は，コアの基底部

476(0.87m)から，上位の貝層(0.32 m)までの泥内に見られる．0.29 m より上では

477

貝殻は見られず，この地点の数 km の範囲内でも表層の泥には見られなかった．

478

下位の貝層(0.60－0.57 m)の合弁のザルガイの放射性年代は 1418±39 BP を記479

録している(Wk 9397, cal. AD 1000; Stuiver et al., 1998)．

480

このコアの有孔虫の存在量の低さのため，20 cm3 のサンプルを処理した．そ481

れにも関わらず，3 サンプル(0.87－0.85, 0.75－0.73, 0.28－0.26 m)は 30 個体

482

以下なので，それらの結果は信頼できない．下位の貝殻層周辺のサンプルは，
21

483

400－1000 個体/cm3 と比較的高い存在量だが，ほとんどの区間は 30－100 個

484

体/cm3 の適度に低い存在量である．ほとんどのコアの区間を通じて種の多様性

485

はとても低いが(

486

に高い(

487

気にする必要はない．

0.4－2)，1 サンプル(0.46－0.44 m)は種の多様性がわずか

3.2)．したがって，低いセンサスは，古環境推定には統計的にあまり488

有 孔 虫 群 集 の 定 性 的 分 類 は ( 図 4) ， 以 下 の 群 集 を 示 す ： Ammonia-

489

Miliammina (AM)群集(0.87－0.85 m)， Ammonia (A)群集(0.75－0.23 m)，

490

Haplophragmoides と Miliammina fusca (H, Mf)混合群集(0.22－0 m)である．

491

閉塞示標の値は，次のシーケンスを示す．すなわち，最下部の値(0.87－0.85492m)は，NZCI 50 で，深度 0.23 m に向かって中位の閉塞を示す NZCI 28－39 と493なり，堆積初期に閉塞性が高いことを示す．深度 0.22 m より上では，閉塞性の494

実質的増加を示す．3 つの回帰式の全ては，閉塞示標と同じトレンドを示す(図

495

7)．

496

コア R5 はエスチュアリー環境に設置したため，エスチュアリーセンサスデ497

ータを，潮位のモダンアナログ測定に使用した．Waitemata 湾では 3.5 m の大498

潮の潮差がある．選択したモダンアナログサンプルの 3 つの方法の全てが同じ

499

標高曲線を示し，潮間帯下部から潮下帯上部(深度 0.85－0.75 m)にかけて最初500の水深増大を示す．潮間帯になる水深の急な減少は，0.22 m とその上で見られ

501

る．1 つのサンプルの群集(0.22－0.20m)は，3 つ全ての MAT 換算の方法で平502

均高潮線以上の標高と見積もられる．

503
504

解釈

505

ここ 2000 年間にオークランド地域の構造運動や汎世界海水準が変動した証
22

506

拠はない．したがって，潮位の標高の MAT の見積もりは，不正確のように思507

える．代わりに，このコアは潮間帯下部の中での埋積作用と圧密で，大潮の低508

潮線より上の約 1.3 m の現在の標高に達っしたのだろう．1 つの例外の他，全509てで，5 つの最も類似する現世群集の標高の範囲は，潮間帯下部を含む．明ら

510

かに潮間帯上部を示す深度 0.22－0.20 m の動物群は，洪水イベントでの死後

511

運搬の結果として説明できるだろう．不十分な MAT 潮位の見積もりは，これ512

ら の よ り 低 塩 分 エ ス チ ュ ア リ ー 環 境 に お け る い く つ か の 有 孔 虫 (e.g.,

513

Miliammina, Haplophragmoides)のより広範囲な標高の範囲を持つことによ514

る．示唆された標高変動は，明瞭な群集変化と環境変化の結果であり，標高自515

体の変化の結果ではない．

516

主要な閉塞示標の増加と群集変化は，上位の貝層の最上部で起き(0.23－0.22517m)，全てのザルガイの消滅と一致する．Lucas Creek の近くの，花粉学的に年518

代決定されたコアとの層序的対比が正しいのなら，このレベルは森林の初期の519

開墾が行われた流域での人間活動の開始を示す．閉塞示標の実質的増加は，お520

そらく，淡水流入の増加の結果，塩分の低下が起きたことによる．ザルガイは

521

このイベントより前に，似たような泥に生息していたようだが，増加する淡水522と細粒堆積物の減少(しばしば提示されている)が，これらが Rangitopuni エス

523

チュアリー中でザルガイが消滅した主因と思われる．

524

化石化過程時の損失の可能性があるため，このコアの標高と閉塞示標の推定525を入手するために遺骸群集のみのセンサスデータを使用した．しかしながら，

526

これは気づいていたことだが，2 つの最上位のサンプル(0.05－0 m)は，生きて527

いる石灰質有孔虫(e.g., Ammonia, Elphidium)(ローズベンガルに着色された)

23

528

をわずかに含み，そのうちいくつかは溶解の兆候を示している．この観察は，

529

深度 0.22 m 以上で記録された主要な群集変化のいくつか(i.e., 全石灰質殻の損

530失)は，エスチュアリーの水域における炭酸塩を溶解する状態(pH 低下)の開始

531による．このレベルは，膠着質種の絶対量(泥/cm3)の 5 から 20 位の増加を示し，

532

それゆえに塩分減少が pH 変動と関連しているようだ．

533

最下位の 2 サンプルは有孔虫の絶対量が低くく，石灰質有孔虫と膠着質有孔534

虫の混合から成る．膠着質の分類群は，その上位(0.63－0.23 m)の Ammonia 群

535

集中の膠着質の分類群と同様の低い絶対量レベルだが，石灰質の Ammonia と536

Elphidium はわずかに少なく，かなりの溶解の兆候を示す．したがって，前期

537(pre-AD 1000)は pH が低く，石灰質有孔虫のかなりの溶解が起こったことを示

538

唆する．この説明は現在のところ不明である．

539
540

議論

541

これらの後期完新世の有孔虫シーケンスの試験的な研究は，潮間帯と潮下帯

542

上部と庇護された湾の環境の歴史の高分解能な解釈にとって「標高を推定する

543

MAT」と「ニュージーランド閉塞示標」の潜在能力を明確に示した．

544
545

MAT による標高推定546

庇護された湾あるいは潮流口環境(e.g., Ahuriri 入江)では，潮位の MAT によ

547

る推定は比較的正確なように思われる．世界の他地域のように，高精度の標高548

推定は，高潮線付近に生息する群集(e.g., Jadammina, Trochammina inflata,549

Haplophragmoides 群集)の狭い高度分布からもたらされる．潮間帯の低部と550中部の推定はやや精度が落ち，潮下帯ではさらに精度が落ちる．しかしながら，
24

551

MAT が 潮 下 帯 へ 向 か っ て の 多 様 性 の 増 加 ( 図 6) と 潮 間 帯 の Elphidium

552

excavatum s.l.の存在量の低下に基づいて，潮間帯と潮下帯(MLT 以下)の標高553

を識別することは可能であるように見える．ニュージーランド周辺の潮下帯の554

湾と入江の有孔虫分布の先行研究は(e.g., Hayward et al., 1994; 1997)，これら

555の庇護された環境下の 0－10m の範囲内の潮下帯で，正確な MAT 推定値が得556

られることに対してほんのわずかな見込みしかなかった．

557

より低塩分のエスチュアリー環境では(e.g., Rangitopuni エスチュアリー)，

558

標高の MAT 見積もりは，5 つの最も類似した現世エスチュアリー群集のより

559

広い標高範囲を反映するため，あまり信用できない(図 7)．これは，より低塩分

560

環境に生息する共通種の多くが，潮間帯と潮下帯での生息範囲が広いためであ561

る．しかしながら，いくつかのエスチュアリー環境では，有孔虫群集により潮562

間帯上部や潮下帯を特定できると確信する．現世エスチュアリーの有孔虫群集563

データセットの拡張は，より低塩分環境での MAT 見積もりの精度の改善に貢564献するだろう．

565
566

塩分示標

567

NZ 閉塞示標と回帰式(d1－d3)を用いて作成されたグラフは，両コアサンプ

568

ルで全く同じ変化を示す(A4 の d2 を除く)．両方の例では(図 6 と図 7)，NZCI

569

曲線は d1 (主に Ammonia に基づく)の値と d3 (主に Haplophramoides と570

Miliammina に広く基づく)の値の平均をとる傾向にある．各サンプルの全セン

571

サス値に基くと，NZCI の利点は，様々な環境状態による種組成のかなりの多572様性を持つ，群集において閉塞変化を認識できる点で回帰式(1～3 種のみに基573

づく)よりも優れている．これは，NZCI が 5 つの様々なエスチュアリーと沿岸
25

574

のラグーン環境からの全センサスデータに基づくということと，回帰式の場合

575はその対象が数種の個体群の存在に頼るわけではないからだ．回帰式は，エス576

チュアリーに沿った距離の 1 次関数として種の存在量をモデルする一方，NZCI

577

は環境変数に関するエスチュアリー内の，種の産出の低次元的視点を示す正準578

対応分析に基づく．その配列での種の位置は，主な変化をもたらすサンプルに579

よって決まる．

580

したがって，NZ 示標は閉塞の度合いを決定する上で，定性的な評価よりも581

客観的な曲線を提供するため，ニュージーランド周辺で一般的に使用されるの582が好ましい．温帯のニュージーランドのエスチュアリーと沿岸のラグーンでは，583

閉塞の増加は塩分減少と密接な相関関係があるように見え，ほとんどの場合，

584

塩分変動の良い示標になるようだ．いくつかの湾の高潮線の縁辺では，CI 値の585減少は必ずしも湾の水の低塩分化を反映する必要はなく，むしろ塩湿地と塩分586

低湿地での淡水の湧き出しの増加と降雨の残留を反映する．

587

Ahuriri では，比較的軟らかい後期中新世と鮮新世の泥岩が集水域に露出588している．ここで再堆積した，保存良好な有孔虫化石(しばしば現世まで生息時

589

代が及ぶ)は，浅いラグーンに生息する種とは明確に異なる深海の種であるので，

590

区別できる．再堆積した有孔虫化石を認識した場所では，分析前にセンサスデ591

ータから取り除くべきだ．しかしながら，それらの産出は記載すべきで，これ592

により河川の流入量の増加(あるいは集水域での大規模な土砂崩れ)を示す．

593
594

化石化過程時の損失

595

Ahuriri コアでは，オリジナルな有孔虫群集の化石化過程時の選択的ロスは596

見られなかったが，鮮新世と現世の標準海水の有孔虫殻の小規模な再堆積によ
26

597

る死後導入は明らかである．(特に潮下帯の群集)．見つかった所では，鮮新世の598

有孔虫(深海の底生種なので，現世の浅いラグーンの種と区別される)は，塩分や599

標高の推定に使用する前に，センサスデータから除去すべきだ．これらの有孔600

虫はおそらく集水域周辺の川の氾濫で運搬された．おそらく沿岸の嵐の間の潮601の流入で侵入した，現世の内側陸棚の有孔虫は，湾と入江の入口やその周辺の602

潮下帯環境を特徴づける現世の遺骸の一部であり，センサスデータから除去さ603

れていなかった(e.g., Hayward et al., 1996)．

604

有孔虫群集の中で石灰質有孔虫の部分的や完全溶解は，Rangitopuni エスチ

605ュアリーコアの基底部と最上部で認識できる．この溶解は，顕著な浅海化と，

606

塩分低下が示す深度，0.23 m での石灰質組織の損失の開始があったところの塩607

分と標高推定の両方に影響を及ぼす(図 7)．この場合，おそらく炭酸塩溶解は塩608

分低下と関係するが，推定された浅海化は溶解による．

609

Rangitopuni エスチュアリーの結果は，化石化過程の影響の除去が可能にな

610

るまで，これらの方法を使った，塩分と標高の推定を疑うことなく受けつける

611

ことに注意を向けるべきであることを示す．

612
613

生物擾乱と内生種の潜入深度による影響

614

Ahuriri と Rangitopuni の両コアは，一見，地震性の垂直変位(Ahuriri)や塩

615

分変動(Rangitopuni)といった急な環境変化を記載しているように見える．堆積616

物の移動，無脊椎動物による生物擾乱あるいは有孔虫の底質への潜入深度

617(0.25m まで; Ozarko et al., 1997)によって，記録の変質があるにも関わらず，

618

比較的急である．

619

例えば，深度 0.31－0.30 m の Napier 地震の境界では，境界の下の潮下帯の
27

620

有孔虫(e.g., Bolivina, Haynesina, Nonionellina)と境界の上の潮間帯の有孔虫

621(e.g., Elphidium excavatum, E. gunteri) 間で，わずかなオーバーラップがあ622

るが，0.30－0.28 m の NZCI と MAT の標高推定はともに，潮下帯と潮間帯の623

端成分の中間値をとり，NZCI と MAT の標高推定は有効である(図 6)．

624

Rangitopuni コアでは，深度 0.23－0.22 m の境界をまたいで 98%の群集変化

625があり，記録の変質はほとんどないが，この変化のいくらかは，石灰質有孔虫

626の溶解の急速な開始によることは疑いの余地はない．

627

28

628

図の訳

629

図 1

630

Rangitopuni エスチュアリー R5 のコア(左)と Ahuriri 入江 A4 のコア(右)の

631

場所の位置

ニュージーランドの地図とモダンアナログサンプルを得た調査区の場所，

632
633

図2

トレンド除去された正準対応分析(ter Braak, 1985)によるニュージーラ

634

ンドの庇護された湾とエスチュアリーの底生有孔虫の 2 次元の配置．想定上の635

環境と塩分示標の傾向とともに，それらの 2 つの最も関係する環境要因をベク636

トル軸に示す．サンプルは，Bray-curtis 相似性係数を用いたクラスター分析で，637

14 のクラスター(省略名は図 3 で説明)に分けられる(Rohli, 1989)．

638
639

図3

640

底生有孔虫群集の塩分と標高 に基づく分布．EHWS = 最大満潮レベル；

641

MHWS = 平均の満潮レベル； MHW = 平均の高潮レベル； MSL = 平均海642

水準で潮間帯の中部レベル；

ニュージーランドの庇護された湾とエスチュアリーで認識された，14 の

MLW = 平均的な干潮レベル．

643
644

図 4

ニュージーランドの庇護された湾とエスチュアリーで認識された 14 の645

底生有孔虫群集の生態分布を概略化した概観図．

646
647

図 5

5 つのエスチュアリー(Waimamaku, Helena 湾, Puhoi, Rangitopuni,

648

Oparara)からの 140 サンプル中に普通に見られる底生有孔虫の，トレンド除去

649

した正準対応分析によって作成した 2 次元配置図．正準対応分析(ter Braak,

650

1985)によって作成したベクトル軸は，標高(水深)と閉塞(淡水と通常の海水の

29

651

場所間の比例距離で塩分示標)という 2 つの最も関係のある環境要因を示す．部652

分的正準対応分析は，有孔虫データの変動の 15.7 %は閉塞示標で，14.5 %は標653

高の変動であることを示す．普通に見られる有孔虫は，ベクトルに沿って最大654

距離の有孔虫(Elphidium charlottense)と最小距離の有孔虫(Trochamminita

655

salsa)間の距離を 0 から 100 として，閉塞ベクトル上にプロットした点の垂直656

投影により，閉塞値(ci)を配置される．

657
658

図6

Ahuriri 入江のコア(A4)の，堆積相，普通に見られる有孔虫の相対存在量，

659

有孔虫群集，種の多様性，有孔虫の絶対量と「見積もられた閉塞示標(NZCI)」，660

古標高曲線と，後期完新世の環境変動の解明を示す．3 つの古標高 MAT 曲線

661

は，選択したモダンアナログサンプルの様々な方法に基づいて作成した．これ

662

らは(1)5 つの最も類似した現世群集，(2)10 の最も類似した群集，(3)閉塞値の663

相違値 40 未満の全現世群集の平均値，である．5 つの最も類似した現世の庇護664

された湾の群集における標高の範囲も示す．4 つの閉塞推定曲線を提示し，

665

NZCI = 図 5 に示したニュージーランド閉塞示標，d1， d2， d3 は回帰分析の

666

式．

667
668

図 7

Rangitopuni エスチュアリーのコア(R5)の，堆積相，普通に見られる有669

孔虫の相対存在量，有孔虫群集，種の多様性，有孔虫の絶対量と見積もられた670

閉塞示標(NZCI)，古標高曲線と，後期完新世の環境変動の解明を示す．3 つの671

古標高 MAT 曲線は，選択したモダンアナログサンプルの様々な方法に基づい672て作成した．これらは(1)5 つの最も類似した現世群集，(2)10 の最も類似した群

673

集，(3)閉塞値の相違値 40 未満の全現世群集の平均値，である．5 つの最も類似
30

674

した現世の庇護された湾の群集における標高の範囲も示す．4 つの閉塞の推定675

曲線を提示し．NZCI = 図 5 に示したニュージーランド閉塞示標，d1， d2，676

d3 は回帰分析の式．

677
678

表 1

679

するモダンアナログセットとして用いたセンサスデータのソース．調査区の場

680

所は図 1 に示してある．非公開のデータのコピーは，論文の責任著者から得た．

ニュージーランドの完新世の庇護された湾とエスチュアリー環境を推定

681
682

表 2

683

種の閉塞値(ci)は，5 つのエスチュアリーのセンサスデータの正準対応分析から684得た(図 5)．これらの値を，有孔虫群集によるニュージーランド閉塞示標の見積685

もりに用いる．

ニュージーランドの庇護された湾とエスチュアリーでの普通に見られる

686
687

付録 1

688

と分類上のグループ

モダンアナログ手法と回帰分析に用いた，個体数の少ない種の分類群

689
690

付録 2

ニュージーランド Ahuriri 入江のコア A4（化石記録ファイル番号691

R21/f420）の有孔虫センサスデータ，絶対量と多様性(Fisher

示標)

692
693

付録 3

694

ファイル番号 R10/f156）の有孔虫センサスデータの%，絶対量，多様性(Fisher

695

ニュージーランド Rangitopuni エスチュアリーのコア R5（化石記録

示標)と塩分示標696697

北村晃寿・依田悠希
31