コーネル大学が共同主導した新たな研究は、池の初のデータに基づく機能的定義と、池に固有の生態学的機能を示す証拠を提示しています。
定義によると、池は小さく浅い水域で、最大水面積は5ヘクタール、最大水深は5メートル、抽水植物の被度は30％未満です。
湿地と池の境界にある水域や、さまざまな要因が池の機能にどう影響するかをよりよく理解するには、さらなる研究が必要です。
ほぼ誰もが池を見分けられますが、湖や湿地と何が違うのでしょうか。コーネル大学が共同主導した新たな研究は、池の初のデータに基づく機能的定義と、池に固有の生態学的機能を示す証拠を提示しており、科学や政策に幅広い影響を及ぼす可能性があります。
池の機能的定義
「池に関する普遍的な定義がないため、池と湖の違いを知りたい人々から、政府機関ごとに定義の異なる水域モニタリング計画、さらには世界の炭素収支を正確にモデル化することに至るまで、多くの混乱が生じています」と語るのは、メレディス・ホルガーソン生態学・進化生物学の助教で、次の論文の共同筆頭著者です。「池を湖や湿地と区別する機能的定義」は6月21日、『Scientific Reports』に掲載されました。
「科学者や政策立案者が池をどのように定義しているかを評価し、池が湖や湿地とは機能的に異なるかどうかを調べたいと考えました」とホルガーソン氏は述べました。
結論は次のとおりです。池は小さく浅い水域で、最大水面積は5ヘクタール、最大水深は5メートル、抽水植物の被度は30％未満です。
世界には何億、あるいは何十億もの池があります。世界の止水域の95％以上は小規模（10ヘクタール未満）ですが、身近な池は研究が進んでおらず、連邦および州のモニタリング・保護計画からほぼ取り残されてきました。その一因は、数が多くモニタリングが難しいことですが、機関が池を定義せず、湖や湿地と区別していないことも理由です。池は温室効果ガスの大量排出源であり、世界の炭素収支への寄与も不確かなため、この見過ごしは気候モデリングの精度に影響します。
ホルガーソン氏と研究チームは、関連する科学論文500本以上で科学者が池をどのように定義しているかを調べ、水面積や水深などの記述項目と、その説明が定性的か定量的かを分類しました。
「研究者が共通して引用する定義はなく、定義はしばしば定性的で、たとえば池を『小さい』と表現していることが分かりました」とホルガーソン氏は述べました。
研究チームは、水域のモニタリングと保全を担当する州機関を対象に調査も行いました。半数の州では池に言及する法律がありましたが、池を定義していたのはミシガン州の1州だけでした。ほかの州は池を州の水域に指定するか、湖または湿地に含めていました。
しかし研究者らは、池は湖や湿地と同じではないことを見いだしました。文献をさらに調べたところ、池には独自の生態学的構造と機能があり、湖または湿地のいずれかに分類するのは適切でないことが分かりました。
ホルガーソン氏と研究チームは、水面積と生態学的構造・機能に関するさまざまな指標との関係を図示しました。「総一次生産量、呼吸、クロロフィル濃度、温室効果ガス排出、日周の水温変動幅、大気とのガス交換速度などのパラメーターを調べました」とホルガーソン氏は述べました。「10の生態系パラメーターのうち9つは水面積と非線形の関係にあり、池が実際に異なる働きをしていることが示唆されました。」
さらに、これらの生態系指標と水深、抽水植物（水底に根を張り、水面まで伸びる植物）との関係も調べたところ、ここでも非線形の関係が見られました。水面積、水深、抽水植物の量に応じて水域の機能が変化し始める閾値を用いて、定義を導き出しました。
池には独自の特徴や特性があるため、湖や湿地と同じモニタリング基準を適用すべきではないとホルガーソン氏は述べました。「たとえば、池では栄養塩濃度やメタンの放出量が自然に高い場合があります。池のモニタリングには、独自の水質基準を設ける必要があるかもしれません。」
定義をさらに精緻化するには、追加研究が必要です。特に、湿地と池、池と湖の境界にある水域をよりよく理解し、大きさ、水深、植生、さらに水域がどの程度周囲から守られているかなどの変数が、池の機能や分類にどう影響するかを調べる必要があります。
「研究の開始時点では、自信を持って新たな定義を提案できる研究になるか分かりませんでした。しかし、提示した数値には確かな根拠があり、さらなる研究の出発点として有用だと考えています」とホルガーソン氏は述べました。「さらなる研究、特に湿地、池、湖の境界を調べる研究を求めています。」
ホルガーソン氏は、この新たな定義によって、池が独自の重要な生態系であり、研究、モニタリング、保護に値することにも注目が集まると期待しています。「池を研究し、モニタリングすることで、世界に広く存在するこれらの水域がどのように機能するかを解明できます。人とのつながりも欠かせません」とホルガーソン氏は述べました。「近くの池でカエルを捕まえたり、釣りを覚えたりした子ども時代の思い出など、多くの人が池とのつながりを持っています。」
本研究は、Global Lake Ecological Observatory Network、米国国立科学財団、St. Olaf Collaborative Undergraduate Research and Inquiry Programなど、多数の機関の支援を受けました。
