湖の底から取り出した泥に、明るい帯と暗い帯が細かく並んでいます。これを見て「線の数を数えれば年数が分かる」と考えたとき、どこからどこまでを一年にするか確認できていますか。
季節によって違うものが堆積し、その繰り返しが一年ごとの記録として残ったものを年縞と呼びます。明暗の帯が一対で一年を表す場合、明るい帯と暗い帯を別々の一年として数えると、年数を二倍にしてしまいます。最初に、一年分の区切りを図へ書き入れましょう。
縞模様なら、何でも年縞ではない
地層の縞には、流れの変化や一度の洪水など、さまざまな原因があります。見た目が細かい横縞だからといって、すべて一年ごとの記録とは限りません。季節の一巡に対応することを確かめて、年縞として数える必要があります。
福井県の水月湖の年縞は、長い年月にわたる記録として研究されています。湖底に残った季節の積み重なりは、過去の環境を知る資料になり、年代を測る方法の精度を高めるためにも使われています。ただし、この記事の図と例題は実際の柱状試料を写したものではなく、数え方を説明する模型です。
厚い一年も、薄い一年もある
一年間に積もる量は、年によって同じとは限りません。運ばれてくる粒子や生物由来の物質の量などが違うためです。したがって、厚さが二倍の部分は年数も二倍、と決められません。年数を調べたいなら、まず何組の年縞があるかを数えます。
平均の厚さは、全体の厚さを年数で割って求められます。しかし平均が分かっても、それぞれの年の厚さが全部その値だったことにはなりません。「平均」と書かれた数字を、一年ごとの実測値へ置き換えないようにしてください。
例題1 明暗の組を数える
欠けや乱れのない模型の試料に、明るい帯12本と暗い帯12本が、交互に並んでいます。明暗一対が一年分で、端にも半端な組はありません。この試料は何年分ですか。
答え・解説： 一年分の対が12組あるので、12年分です。帯は合計24本ありますが、一年を構成する二本を一組として数えます。境界線の本数を数える場合も、端の境界を含めるかによって数が変わるので、帯と境界を混同しないようにします。
実物で途中の縞が消えたり乱れたりしている場合には、同じ数え方をそのまま押し通せません。別の場所の試料や特徴的な層を照合することが必要です。「欠けがない」という問題文の条件には、計算を成立させる役割があります。
例題2 厚さの平均と年数
ある模型試料の上の区間Aには40年分の年縞があり、厚さは20mmでした。下の区間Bには60年分あり、厚さは18mmでした。それぞれ一年当たりの平均の厚さを求めてください。厚い区間の方が長い時間を表していますか。
答え・解説： Aは20÷40＝0.5mm、Bは18÷60＝0.3mmです。区間全体ではAが厚いですが、年数はBの方が長いので、厚さだけでは時間の長短を決められません。積もった量と経過した時間は、別の情報として読み取ります。
火山灰の層は、年数の目盛りと役割が違う
年縞の途中に火山灰などの特徴的な層が挟まることがあります。離れた地点で同じ噴火に由来する層を確認できれば、記録を対応させる手がかりになります。しかし、その層の厚さを一年分の厚さで割って「何年かけて噴火した」とするのは適切ではありません。
短い出来事で大量の粒子が積もる場合もあります。問題の資料でイベントの層が示されているなら、季節ごとの通常の堆積と分けます。図の凡例で年縞、火山灰、乱れた層などの塗り分けを見てから計算することが大切です。
年縞に含まれる花粉の種類や量を調べると、周辺の植生や環境について考える材料になります。ただし、花粉が多いことをそのまま木の本数が多いと読めるわけではありません。植物によって花粉の生産量や運ばれ方が違うので、どの資料と比較して環境を推定したかを確かめます。
木の年輪との共通点は、繰り返しの構造を時間の目盛りとして使えるところです。一方、年輪は木が成長してでき、年縞は湖底などへ物質が積もってできます。似た模様でも、できる場所と材料は違います。名前の似た現象を比較するときには、共通点一つと相違点一つを並べてみましょう。
縞を見たら、まず一年のまとまり、次に欠けの有無、最後に厚さの意味を確かめます。目に見える線を素早く数えるより、何の繰り返しを数えているかを説明できる方が、地層の新しい資料にも対応できます。
試料の切り方にも注意を向けてみましょう。層に垂直な断面で測った厚さと、斜めに切った面で帯を横切る長さは同じではありません。斜めの切断面では帯が幅広く見える場合があります。写真の帯幅を比べる問題では、倍率だけでなく断面の向きもそろっているかを確かめます。堆積量の変化を考える前に、観察方法による見かけの違いを除くことが必要です。
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