雨が少ないと湖の岸辺が遠くなるのは、湖へ入る水が減って水位が下がり、それまで水に覆われていた浅い湖底が陸地として現れるからです。
湖の水際は固定された線ではありません。水位が高いときは岸の高い位置まで水が広がり、水位が下がると水際は湖の中心側へ移動します。特に岸辺がなだらかな湖では、数十cmから1mほどの水位低下でも、水際が数十m以上遠くなることがあります。
湖の水位は「入る水」と「出る水」の差で決まる
湖の水位を決める基本は水収支です。湖へ入る水には、湖面へ直接降る雨、川からの流入、地下水の流入などがあります。一方、湖から出る水には、流出河川、蒸発、地下への漏出、取水などがあります。
米国地質調査所（USGS）は、湖の水収支を「入る水と出る水、それによる貯水量の変化」として説明しています。入る水が少なく、出る水の方が多い状態が続けば、湖にたまっている水量が減り、水位が下がります。
つまり、雨が少ない時期に岸辺が遠く見えるのは、湖が「縮んだ」というより、水面の高さが下がった結果なのです。
雨が少ないと川から湖へ入る水も減る
少雨の影響は、湖面に直接降る雨が減ることだけではありません。
湖の周囲には流域があり、山や平野に降った雨が沢や川へ集まり、最終的に湖へ流れ込みます。雨が長く少ない状態が続くと、河川流量も減り、湖への流入量が小さくなります。
滋賀県は、琵琶湖の水位が、湖面への降水や川からの流入と、瀬田川などから流れ出る水の差によって変化すると説明しています。1994年の渇水時には観測史上最低のB.S.L.−1.23mを記録し、取水制限も実施されました。
このように、少雨が数日ではなく数週間から数か月続くと、湖水位へはっきりした影響が出ることがあります。
地下水からの供給も少なくなることがある
雨水の一部は土壌へしみ込み、地下水になります。その地下水が時間をかけて川や湖へ流れ込み、晴天時の水量を支えていることがあります。
ところが少雨が長期化すると、土壌に蓄えられた水や地下水の量も減っていきます。すると、川の流量だけでなく地下水から湖へ入る水も少なくなる場合があります。
このため渇水の影響は、雨が止まった直後だけで終わりません。最初は川の流入が減り、その後さらに地下水の供給も弱くなって、水位低下が長引くことがあります。
雨が少なくても蒸発や流出は続く
湖に入る水が減っても、水が外へ出る働きがすぐ止まるわけではありません。
湖面からは水が蒸発し続けます。流出河川がある湖では、下流へ水も流れます。生活用水や農業用水などとして取水される湖もあります。
そのため、少雨で流入量が減った時期に高温が重なると、蒸発による損失が相対的に大きくなり、水位低下が進みやすくなります。
「雨が少ない→湖へ入る水が減る」だけでなく、「その間も水は出ていく」という二つの作用が重なって水位が下がるのです。
水位が下がると浅い湖底が陸地として現れる
湖岸の近くは、多くの場合、沖へ向かって少しずつ深くなっています。
水位が高いときには、その浅い部分まで水に覆われています。しかし水位が下がると、浅い湖底から順番に水面より上へ出てきます。
その結果、以前は水だった場所が砂地、泥地、礫地などとして露出し、水際が遠くへ移動したように見えます。
USGSの湖岸研究でも、水位低下によって湖底が露出し、浅く平らな湖岸では水位変動が大きな岸線移動として見えることが報告されています。
なだらかな岸ほど水際は大きく後退する
水位低下の高さが同じでも、水際がどれだけ遠くなるかは湖岸の傾斜によって大きく違います。
急な斜面の湖岸では、水位が1m下がっても水際はそれほど横方向へ移動しません。ところが非常になだらかな岸では、同じ1mの水位低下でも水際が大きく沖側へ移動します。
たとえば、湖底が水平方向に100m進むごとに1m深くなるような緩い傾斜なら、水位が1m下がると、単純化すれば水際は約100m移動します。
だから、水位低下が数十cmでも、浅く平らな浜では「湖がずっと遠くなった」と感じることがあります。
急な湖岸では水位低下が目立ちにくい
反対に、断崖や急斜面が湖岸まで続く場所では、水位が下がっても水平距離の変化は小さくなります。
そのため同じ湖でも、砂浜のようになだらかな岸では大きく水際が後退し、岩壁のような場所ではほとんど位置が変わらないように見えることがあります。
「岸辺が遠くなったかどうか」は、水位低下だけでなく、その場所の地形にも左右されるのです。
水位低下で現れる岸辺は、もともと湖底だった場所
水位が下がって現れた土地は、新しくできた陸地ではありません。もともとは浅い湖底だった場所です。
そのため、露出した場所には細かな泥、砂、貝殻、水草の跡、流木などが見られることがあります。
水位低下が長く続くと、乾燥してひび割れたり、植物が生え始めたりする場合もあります。しかし再び雨が増えて水位が上がれば、その場所は再び水中に沈むことがあります。
雨が戻れば岸辺も近くなることがある
渇水後にまとまった雨が降ると、河川流入や湖面への直接降水が増え、水位が回復します。
水位が上がれば、露出していた浅い湖底が再び水で覆われ、水際は陸側へ戻ってきます。
そのため湖岸線は固定された境界ではなく、雨量や季節、流入・流出の変化に合わせて行き来する線と考えると分かりやすいでしょう。
水位低下は人や生き物にも影響する
岸辺が遠くなる現象は、見た目だけの変化ではありません。
水位が下がると、船着き場が使いにくくなったり、取水口まで水が届きにくくなったりすることがあります。浅場を産卵や育成場所として利用する魚、水草、底生動物などにも影響が出る場合があります。
USGSのレビューでは、湖の水位低下によって浅い湖岸帯が露出すると、乾燥、凍結、侵食などを通じて水草や底生生物の生息環境が変化することが示されています。
つまり水際が遠くなることは、湖の水量変化を目で確認できるサインでもあります。
まとめ
雨が少ないと湖の岸辺が遠くなるのは、湖へ入る水が減って水位が下がり、それまで水に覆われていた浅い湖底が露出するからです。
- 少雨になると湖面への降水と河川流入が減る
- 長引く渇水では地下水からの供給も減ることがある
- その間も蒸発、流出、取水などで水は失われる
- 水位が下がると浅い湖底が陸地として現れる
- なだらかな湖岸ほど、少しの水位低下でも水際が大きく沖へ移動する
- 雨が増えて水位が回復すれば、水際は再び陸側へ戻る
湖の岸辺が遠く見えるのは、湖岸そのものが移動したというより、水面の高さが下がって「水と陸の境界」が移動した結果です。特に浅くなだらかな岸では、その変化が大きく見えるのです。
参考資料
- 滋賀県「琵琶湖の水位情報」
- 農業土木学会論文集「池田湖水位の推定モデル―水資源としての湖の水収支に関する研究―」
- U.S. Geological Survey「Hydrological processes and the water budget of lakes」
- U.S. Geological Survey「Simulation of groundwater and surface-water interaction and lake resiliency at Crystal Lake, Illinois」
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