土の断面に色の違う層があっても、それぞれが別の年に一枚ずつ積もったとは限りません。地表からの水のしみ込み、落ち葉の分解、生物の活動などによって、もとの材料の性質が上下で変わり、土壌の層ができます。
堆積した地層の順序を読む知識は大切ですが、土の色の帯へそのまま当てはめることはできません。まず、その層が材料を積み重ねてできたのか、後から成分が移動してできたのかを考えます。
土の断面は、移動の記録でもある
地表付近には落ち葉などの有機物が集まり、その下では鉱物の粒と分解された有機物が混ざる場合があります。水に運ばれやすい成分が抜けて淡い色になる部分、その下で成分が集まる部分などが生じます。全ての土に同じ順番で全ての層がそろうわけではありません。
土壌の記号にはO、A、E、B、Cなどがあります。本稿では記号の暗記より、資料に書かれた性質を読みます。例えば、Eは成分が溶脱して失われる層、Bは上方からの集積や土壌生成による変化が見られる下層として説明される場合があります。色だけで一律に判定しません。
地表に近いA層でも、必ず他の全ての層より若い粒だけでできているわけではありません。ミミズや根による混合、過去の堆積や耕作の影響もあります。現在の土の性質を表す区分と、粒そのものができた年代を混同しないようにします。
深さと厚さを別の数値にする
「地表から30cmまで」という数字は、その層の厚さとは限りません。上端が10cm、下端が30cmなら、厚さは20cmです。柱状図と同じ引き算ですが、ここでは層の上下関係を地質年代へ直結させず、断面の観察量として読みます。
根がどこまで広がっているかを調べる場合にも、色の境界だけでなく、実際の根の本数や状態を記録します。暗い層だから全て肥沃、赤い層だから全て根がない、という決め方はできません。含水量や材料の違いによって見え方が変わるからです。
一方、土の一部を採取して成分の割合を測る場合は、どの深さの範囲から取ったかが必要です。境界をまたいで混ぜれば、二つの層の値を平均した試料になります。深さの表示は、図の飾りではなく、測定の対象を決める情報です。
例題1：層ごとの厚さ
説明用の断面で、A層が深さ0〜12cm、E層が12〜20cm、B層が20〜45cmでした。三つの厚さと、B層が全体45cmに占める厚さの割合を求めてください。
答え・解説： Aは12cm、Eは8cm、Bは25cmです。Bの厚さの割合は25÷45×100＝約55.6％です。B層の下端が45cmだからB層も45cm、としないようにします。これは厚さの割合であり、成分量や形成時間の割合ではありません。
例題2：上から失われた成分
ある成分の量が、上の調査区画では初め10gから6gに減り、下の調査区画では3gから6gへ増えました。外からの流入や反応はなく、区画間の移動と、二つの区画の外への流出だけを考える模型です。二つの区画の外へ出た量はいくらですか。
答え・解説： 上では4g減り、下では3g増えています。差の1gが二つの区画の外へ出ました。全体でも初め13g、後12gとなり、1gの減少を確かめられます。上から減った4gを全て下にたまったとする説明は、観測値と合いません。
一枚の地層の中にも土壌の層はできる
同じ火山灰が積もった場所でも、その後に表面から土壌生成が進み、性質の違う帯ができることがあります。逆に、違う材料が積もった境界と土壌の境が重なることもあります。「土壌だから堆積は無関係」と反対方向へ決めつけるのも避けます。
断面だけで原因を判断しにくい場合には、粒の種類や大きさ、根、成分分析、周辺の地形を合わせて読みます。色の違いをまず観察事実として記録し、原因を考察として加える順番が役立ちます。
土壌は、岩が細かくなったものだけを並べた箱ではありません。水、空気、有機物、生物が関わりながら変化する場所です。層の色を覚えるだけでなく、どこから何が移ったかを矢印で描くと、地下水、分解、物質収支の記事ともつながります。
下の層に多いことは、下で新しく作られた証拠ではない
土の中を水が下へ移動すると、上の部分から溶けた物質や細かい粒が運ばれ、別の場所へ集まることがあります。下の層である成分が多くなったという結果には、そこへ移動してきた可能性が含まれます。上の層の減少と下の層の増加を一緒に見ると、この説明を検討できます。ただし、量の差だけで移動経路を完全に確定するわけではなく、流れ出た水や元の岩石の違いも確かめる必要があります。
例題では上が4g減り、下が3g増えたため、二つを合わせると1g減っています。下が3g増えたことだけを見て、上から出た4gの全部が下へ届いたとは書けません。二つの層より外へ出た分がある、または測っていない場所に残る、という収支を考えます。反対に上も下も濃度だけで与えられた場合には、土の質量が必要です。濃度の数字を足し引きするだけでは、移動した成分の質量になりません。
土壌の層は、必ず同じ厚さや同じ色になるわけではありません。雨、植物、地形、できてからの時間によって発達が違い、はっきりしない層や欠ける層もあります。地表近くの黒い部分を見たら直ちに一定の年代の地層とするのではなく、有機物が混ざる過程を考えます。地層の重なりで新旧を読む問題と、現在進んでいる土づくりの断面を読む問題では、色や境界に与える意味が違います。
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