海下水蝕洞(英語:Anchialine pool/ˈæŋkiəln//ˈæŋ.kiə.lin/),又稱海水湖(英語:Marine lake),是地底與海洋相連的內陸水體,由於受到雨水、地下水潮汐影響,內部存在淡水、半鹹水及鹹水並依照密度垂直分層,主要分布於熱帶或亞熱帶地區的喀斯特火山地形。因為其環境的特殊性,其內部有有別於海洋或湖泊的生態系,並且擁有一些甲殼類的特有種生物,例如夏威夷紅蝦英語Halocaridina rubra[1]

語源

英語「anchialine」一詞由荷蘭動物學家利克·霍采斯英語Lipke Holthuis於1973年首度提出,該詞由希臘文ankhialos」衍生而來,意為「濱海的」,最初用來描述隨著潮汐起落的陸上鹹水池,[註 1][2]1997年Brock, Richard E.和Kam, Alan K.H.再添加「滿潮時與其他水體分離」的原則。[註 2][3]此外,海水湖則是對湖面較大、且退潮時底部不乾涸的海下水蝕洞的通俗稱呼。[4]

形成及分布

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一個位於夏威夷茂宜島的海下水蝕洞,畫面背景中的水域為太平洋。
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位於帛琉埃爾馬爾克島水母湖,湖中有大量的無毒水母。

海下水蝕洞主要分為兩類:石灰岩質及火成岩質。前者為喀斯特地形因沉水作用英語Submergent coastline形成(同時為石灰阱),又因熱、亞熱帶地區石灰岩地形較發達,故此類海下水蝕洞分布多位於熱帶及亞熱帶,例如猶加敦半島加勒比群島地中海石灰岩地區、帛琉群島印尼群島等;後者為熔岩管被海水侵入,多分布於火山帶,例如夏威夷群島加拉巴哥群島加納利群島薩摩亞群島等。[4]

環境及生態

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地下水在島嶼地下形成的淡水透鏡體。

濱海地區的地下水層與海水並不會在海岸線交會,而是形成一個類似透鏡的構造(淡水透鏡體),來自陸地的淡水會覆蓋來自海洋的鹹水,並在其交界處產生鹽躍層,厚度幾公分至幾公尺不等。[5]在鹽躍層中鹽度變化劇烈,大多由半鹹水和淡水組成,且因密度的變化使得底部的鹹水常年處於低氧環境中,即使在溫帶的冬季,淡水的密度仍較海水小。此外,由於底部的缺氧環境,行光合作用以進行初級生產的生物較少,取而代之的是硫還原菌英語Sulfur-reducing bacteria透過將水中豐富的硫化氫轉換為獲取有機物,底部的水質會較頂部混濁。[6]

海下水蝕洞的生物組成與海洋類似,其中甲殼類的生物較為豐富,除了槳足綱的生物外(在1979年前被認為已滅絕,現存28種,活化石之一),亦有混足目[7]平腳目英語Platycopiidae[8][9]的特有種存在;然而部分種類的生物在地理分布上呈現隔離分布,例如槳足綱分布在加勒比海、加那利群島及澳洲西海岸;原蝦科英語Procarididea分布在夏威夷、阿森松島百慕達群島等地。這樣的分布情形被認為可能與特提斯洋的存在相關,[10]但目前沒有足夠的遺傳學證據證明這個猜想。[11]此外,夏威夷紅蝦(Halocaridina rubra)也是原生在海下水蝕洞中的生物,近年來人工養殖的數量有所成長。[12]海下水蝕洞中的魚類包括來自胎鼬䲁科塘鱧科鰕虎科合鰓魚科,分布在加拉巴哥群島、加勒比群島、猶加敦半島、菲律賓、日本和澳洲等地。[13]

參考資料

參見

外部連結

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