평행사도
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1. 개요
사주는 해안과 바다가 만나는 지형으로, 모래나 자갈이 파도와 해류에 의해 해안과 평행하게 쌓여 형성된다. 사주는 해안선을 보호하고 다양한 습지 환경을 조성하며, 파랑 우세형과 혼합 에너지형으로 구분된다. 사주의 형성은 해수면, 퇴적물 공급, 파랑의 영향 등 여러 요인의 상호 작용에 의해 이루어지며, 해안 사주, 사취 퇴적, 침강 등의 이론이 제시되었다. 사주는 생태적으로 중요한 역할을 하며, 다양한 동식물의 서식지를 제공한다.
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| 평행사도 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 해안 지형 |
| 형성 과정 | 파도 및 조류 작용으로 본토 해안과 평행하게 형성된 모래 언덕 지형 |
| 특징 | 육지와 분리된 평행한 해안선 폭풍 해일로부터 내륙 보호 시간이 지남에 따라 형태와 위치 변화 |
| 길이 | 약 182 000 미터 (113 마일) |
| 상세 정보 | |
| 설명 | 장벽 섬은 해안선과 평행하게 발달한 길고 좁은 섬으로, 본토 해안을 파도와 폭풍으로부터 보호하는 역할을 한다. |
| 추가 설명 | 장벽 섬은 모래, 퇴적물, 패각 등으로 이루어져 있으며, 바람과 파도의 작용에 의해 끊임없이 변화한다. |
| 중요성 | 해안 생태계 유지 폭풍 피해 감소 관광 자원 |
| 참고 | 장벽 섬은 기후 변화와 해수면 상승에 취약하며, 침식과 소멸의 위협에 직면해 있다. |
2. 구성 요소
사주섬은 해안, 연안, 석호, 조수 웅덩이, 사구 등 다양한 지형으로 구성된다. 연안은 상부, 중간, 하부 연안으로 구분되며, 각각 파도의 영향, 퇴적물의 크기, 생물 교란 정도에 차이가 있다. 해안 지역은 고조와 저조 사이에 위치한 전해안과 최고 수위 지점 위에 있는 후해안으로 나뉜다. 후해안 너머에는 바람의 영향으로 형성된 사구가 나타나며, 사구 뒤편에는 잔잔한 물에서 고운 퇴적물이 쌓이는 석호와 조수 웅덩이가 발달한다. 방파제 섬은 해진기에 특유한 퇴적 시스템이다. 현존하는 방파제 섬은 후빙기의 해수면 상승이 원인이 되어 서서히 육지로 이동한 것으로 여겨진다. 또한 방파제 섬이 발달하기 위해서는 해저의 경사가 완만할 것, 퇴적물의 공급량이 풍부할 것, 그리고 조차의 작은(2m 이하) 지역일 것이라는 조건이 중요하다고 여겨진다.[26]
2. 1. 상부 연안
연안은 섬의 해안과 바다가 만나는 부분이다. 사주 본체는 연안을 배후 해안과 석호/조수 웅덩이 지역으로부터 분리한다. 상부 연안의 일반적인 특징은 진흙과 실트가 있을 수 있는 고운 모래이다. 바다로 더 멀리 나가면 퇴적물이 더 고와진다. 이 지점에서의 파도의 영향은 깊이 때문에 약하다. 생물 교란이 흔하며, 지질 기록에서 상부 연안 퇴적층에서 많은 화석을 찾을 수 있다.[1]2. 2. 중간 연안
중간 연안은 상부 연안보다 깊은 곳에 위치하며, 깊이 때문에 파도의 영향을 강하게 받는다. 해안에 가까울수록 모래는 중간 입자 크기이며, 조개껍데기 조각이 흔하다. 파도의 작용이 더 강하기 때문에 생물 교란은 일어나기 어렵다.[1]2. 3. 하부 연안
하부 연안은 끊임없이 파도의 영향을 받는 지역이다. 이로 인해 파도의 끊임없는 흐름 변화로 청어 뼈 모양의 퇴적 구조가 발달한다. 모래는 더 거칠다.[1]2. 4. 전해안
전해안은 고조와 저조 사이의 육상 지역으로, 상부 연안과 마찬가지로 끊임없이 파도의 영향을 받는다.[1] 사층리와 엽리가 발달하며, 파도가 부딪히면서 발생하는 높은 에너지로 인해 더 거친 모래가 존재한다.[1] 모래는 또한 매우 잘 분급된다.[1]2. 5. 후해안
후해안은 항상 최고 수위 지점 위에 있다.[1] 뱅크는 전해안과 후해안의 경계를 표시하며, 이곳에서 발견되기도 한다.[1] 후해안에서는 바람이 중요한 요소이며, 물의 영향은 적다.[1] 강한 폭풍이 불 때는 높은 파도와 바람으로 인해 후해안에서 퇴적물이 운반되고 침식이 일어날 수 있다.[1]2. 6. 사구
바람에 의해 생성된 해안 사구는 사주섬의 전형적인 특징이다. 해안 사구는 후해안의 꼭대기에 위치한다. 사구는 전형적인 풍성 바람에 날린 사구의 특징을 나타내지만, 사주의 사구에는 일반적으로 해안 식물 뿌리와 해양 생물 교란이 포함된다는 차이점이 있다.[1]2. 7. 석호와 조수 웅덩이
석호와 조수 웅덩이 지역은 해안 사구 및 후해안 지역 뒤에 위치한다. 이 곳은 물이 잔잔하여 고운 실트, 모래, 진흙이 가라앉을 수 있는 환경이다. 석호는 저산소 환경의 서식지가 될 수 있어, 유기물이 풍부한 진흙이 많이 형성된다. 식물도 흔하게 자란다.[1]3. 위치
사주섬은 남극 대륙을 제외한 지구의 모든 대륙에서 관찰된다. 주로 판 구조론적으로 안정적인 지역, 예를 들어 해령에서 멀어지는(이동하는) "후면 해안"에서 발생하며, 이는 판의 발산 경계에 의해 형성된다. 지중해와 멕시코만과 같은 작은 해양 분지 주변에서도 발생한다.[7] 비교적 조수간만의 차가 작고 모래 공급이 충분한 지역은 장벽도 형성에 유리하다.
방파제 섬은 해진기에 특유한 퇴적 시스템이다. 현존하는 방파제 섬은 후빙기의 해수면 상승이 원인이 되어 서서히 육지로 이동한 것으로 여겨진다. 또한 방파제 섬이 발달하기 위해서는 해저 경사가 완만하고, 퇴적물 공급량이 풍부하며, 조차가 작은(2m 이하) 지역이라는 조건이 중요하다.[26]
3. 1. 대한민국
낙동강 하구의 진우도, 신자도 등이 대표적인 사주섬이다. 약 12~13만 년 전, 간토 지방의 고도쿄만에는 미토시에서 가시마, 보소 반도까지 약 120km에 걸쳐 사주섬이 존재했다는 연구 결과가 있다.[29]3. 2. 오스트레일리아
오스트레일리아 동해안, 브리즈번 바로 동쪽에 있는 모턴 베이는 태평양으로부터 거대한 사주 섬들이 막고 있다. 북쪽에서 남쪽으로 브리비 섬, 모턴 섬, 노스 스트라드브로크 섬, 사우스 스트라드브로크 섬이 있다. 마지막 두 섬은 1896년 폭풍으로 섬 사이에 해협이 생기기 전까지 하나의 섬이었다. 노스 스트라드브로크 섬은 세계에서 두 번째로 큰 모래 섬이고, 모턴 섬은 세 번째로 크다.[1]프레이저 섬은 모턴 베이 북쪽으로 200km 떨어진 같은 해안선에 있는 또 다른 사주 섬으로, 세계에서 가장 큰 모래 섬이다.[1]
3. 3. 미국
미국 동부 및 멕시코만 연안에는 울타리 섬이 많이 나타난다. 메인에서 플로리다까지(동해안)와 플로리다에서 텍사스까지(멕시코만 연안)의 모든 주에서 최소한 일부 울타리 섬을 볼 수 있다. 많은 주에 다수의 울타리 섬이 있는데, 예를 들어 플로리다는 플로리다 반도의 서쪽(멕시코만) 연안을 따라 300km에 29개(1997년 기준)의 울타리 섬이 있었으며, 동해안에 약 20개, 팬핸들 해안을 따라 몇 개의 울타리 섬과 사주가 더 있다.[8] 텍사스의 파드레 섬은 세계에서 가장 긴 울타리 섬이다. 멕시코만 연안의 다른 잘 알려진 섬으로는 텍사스의 갤버스턴 섬과 플로리다의 새니벨 및 캡티바 섬이 있다. 동해안의 섬으로는 플로리다의 마이애미 비치와 팜 비치, 노스캐롤라이나의 하테라스 섬, 버지니아와 메릴랜드의 아사티그 섬, 애틀랜틱 시티가 위치한 뉴저지의 압세콘 섬, 뉴욕 롱아일랜드 앞바다의 존스 비치 섬과 파이어 아일랜드 등이 있다. 미국의 태평양 연안에서는 암석 해안과 좁은 대륙붕으로 인해 울타리 섬을 찾을 수 없지만, 울타리 반도는 찾을 수 있다. 알래스카의 북극 해안에서도 울타리 섬을 볼 수 있다.3. 4. 캐나다
뉴브런즈윅 주 미라마치 만에는 포티지 섬, 폭스 섬, 헤이 섬이 있는데, 이 섬들은 세인트로렌스 만의 폭풍으로부터 내만을 보호하는 사주섬이다.[1]3. 5. 멕시코
멕시코 만 연안에는 수많은 사주와 사빈 반도가 있다.3. 6. 뉴질랜드
뉴질랜드 북섬에서는 타우랑가 항 입구를 보호하는 마타카나 섬, 태즈먼 만 남쪽 끝에 있는 래빗 섬 등 사주섬이 흔하게 나타난다. 넬슨 항의 볼더 뱅크도 독특한 사주 지형이다.[1]3. 7. 인도
인도 남서부 해안의 케랄라주에 있는 바이핀 섬은 길이가 27km이며, 세계에서 인구 밀도가 가장 높은 섬 중 하나이다.3. 8. 인도네시아
수마트라 서부 해안에는 시멜루에, 바냐크 제도(주로 투앙쿠와 방카루), 니아스, 바투 제도(특히 피니, 타나마사, 타나발라), 멘타와이 제도(주로 시베루트, 시푸라, 북파가이 및 남파가이 섬), 엥가노 섬 등 여러 섬들이 위치해 있다.3. 9. 유럽
폴란드에서 리투아니아에 이르는 발트해와 네덜란드에서 덴마크까지 뻗어 있는 바덴 해에서 방파제가 뚜렷하게 관찰된다.[9] 리도 디 베네치아와 펠레스트리나는 수세기 동안 이탈리아 베네치아 도시를 보호해 온 베네치아 석호의 주목할 만한 방파제이다.[9] 잉글랜드 남부 해안의 체실 해변은 방파 해변으로 발달했다.[9]4. 형성 과정
사주섬은 폭풍 발생 시 나타나는 월류(overwash) 현상에 의해 발달하고 이동한다. 월류는 섬 앞쪽의 모래가 섬 상단이나 육지 쪽으로 이동하는 현상으로, 섬보다 수위가 높아질 때 발생한다.[10] 방파제 섬은 해진기에 특징적인 퇴적 시스템이며, 후빙기의 해수면 상승으로 인해 서서히 육지로 이동한 것으로 추정된다. 방파제 섬 발달 조건으로는 완만한 해저 경사, 풍부한 퇴적물 공급, 그리고 2m 이하의 작은 조차가 중요하다고 알려져 있다.[26]
4. 1. 임계 폭 개념
사주섬은 종종 특정한 폭을 유지하는 경향이 있다. "임계 폭 개념"은 1970년대부터 사주섬, 월류(overwash), 워시 오버 퇴적물과 관련하여 논의되어 왔다. 이 개념은 기본적으로 월류 과정이 사주섬의 이동에 효과적인 것은 사주섬 폭이 임계값보다 작을 때뿐이라고 명시한다.[11] 섬은 이러한 값 이하로 좁아지지 않았는데, 월류가 퇴적물을 사주섬 위로 운반하는 데 효과적이어서 해안선 후퇴 속도에 발맞추었기 때문이다. 폭이 더 넓은 섬의 구역에서는 워시 오버 퇴적물이 만(bay)까지 도달하지 못했고, 섬은 해안선 후퇴로 좁아져 임계 폭에 도달했다. 임계 폭 이상으로 사주섬을 넓히는 유일한 과정은 침식, 부분적으로 수면 위로 드러난 홍수 사주의 형성, 그리고 그 이후의 입구 폐쇄였다.[11]임계 사주섬 폭은 정의된 프로젝트 수명 동안 사주섬에서 순 퇴적물 손실을 최소화하는 가장 작은 횡단면 치수로 정의할 수 있다. 임계 폭의 크기는 사구에 저장된 부피, 순 연안 및 횡단 해안 모래 수송과 같은 시스템 내 모래의 공급원과 싱크, 그리고 섬의 고도와 관련이 있다.[12] 임계 폭 개념은 대규모 사주섬 복원에 중요한데, 이 복원에서는 섬을 하구, 만, 갯벌 및 본토 해변을 보호하기 위한 최적의 높이, 폭 및 길이로 재건한다.[13]
5. 형성 이론
과학자들은 150년 이상 사주의 형성에 대해 연구해 왔으며, 해안 사주, 사취 퇴적, 침강이라는 세 가지 주요 이론을 제시했다.[1] 그러나 하나의 이론만으로는 전 세계에 분포하는 모든 사주의 형성을 설명하기 어렵기 때문에, 여러 메커니즘에 의해 사주가 형성될 수 있다는 견해가 일반적이다.[14]
사주 형성을 위한 일반적인 조건은 다음과 같다. 우선, 사주는 조석 범위가 작거나 중간 정도인 파랑 우세 해안에서 잘 발달한다. 해안은 조석 범위에 따라 미소 조석(0~2m), 중간 조석(2~4m), 거대 조석(>4m)으로 나뉘는데, 사주는 주로 미소 조석 해안에서 잘 발달하고 연속적인 경향을 보인다. 중간 조석 해안에서는 덜 자주 형성되고, 거대 조석 해안에서는 매우 드물게 형성된다.[15] 또한, 낮은 경사의 대륙붕, 충분한 퇴적물 공급, 안정적인 해수면이 필요하다. 특히 해수면 변화가 급격하면 사주 형성이 어려워지므로, 파도가 모래를 집중시킬 수 있도록 일정한 해수면이 유지되어야 한다.[16]
방파제 섬은 해진기에 특유한 퇴적 시스템이다. 현존하는 방파제 섬은 후빙기의 해수면 상승으로 인해 육지 쪽으로 이동한 것으로 여겨진다. 방파제 섬 발달 조건으로는 완만한 해저 경사, 풍부한 퇴적물, 작은 조차(2m 이하)가 중요하다.[26]
사주 형성 과정은 다음과 같이 요약할 수 있다.
# 해수면 상승으로 사구가 침수되어 해안 측 융기부와 육지가 분리된다.[27]
# 사취가 해안으로 이동하여 분리된다.[27]
# 사주가 성장하여 해수면 위로 나타난다.[27]
# 연안 사주가 해수면 위로 나타난다.[28]
뉴질랜드 남섬 북단의 넬슨 하버 입구에 있는 볼더 뱅크는 특이한 암반 지형으로, 그 형성 과정은 논쟁 중이지만 연안류가 가장 유력한 가설로 꼽힌다.[21] 1892년부터 연구가 진행되었으며, 상층 자갈의 이동 속도는 연간 7.5m로 추정된다.[21]
5. 1. 해안 사주 이론
1845년 프랑스인 엘리 드 보몽은 얕은 물에서 파도가 모래를 휘저어 수중 사주를 형성하고, 이 사주가 파도가 부서지면서 에너지를 잃을 때 퇴적된다고 생각했다. 또한, 이렇게 형성된 사주가 점차 해수면 위로 솟아올라 사주도를 형성한다고 설명했다.[7]이러한 과정은 플로리다 반도의 걸프 해안을 따라 관찰되었으며, 안클로트 키와 관련된 북부 및 남부 안클로트 사주, 트리 루커 섬, 셸 키, 사우스 번스 키 등이 이에 해당한다.[17]
5. 2. 사취 퇴적 이론
미국 지질학자 그로브 칼 길버트는 1885년에 사주 퇴적물이 연안에서 유래한다고 처음 주장했다. 그는 파랑에 의한 연안류의 작용으로 쇄파대에서 이동하는 퇴적물이 해안선과 평행하게 뻗어 나가는 사취를 형성한다고 제안했다. 이후 폭풍 파도에 의해 사취가 뚫리면서 사주가 형성된다는 것이다.[18]5. 3. 침강 이론
윌리엄 존 맥기는 1890년에 미국 동해안과 멕시코만 연안이 침강하고 있다고 추론했다. 그 근거로 래리탄, 델라웨어, 체서피크만 등 해안을 따라 물에 잠긴 강 계곡이 여러 개 있다는 증거를 제시했다. 그는 침강하는 동안 해안 능선이 본토에서 분리되고, 능선 뒤에 석호가 형성된다고 믿었다.[19] 맥기는 미시시피-앨라배마 방조제 섬들 (캣, 십, 혼, 프티 보이스, 도핀 섬)을 해안 침강으로 방조제가 형성된 예시로 들었다. 그러나 그의 해석은 이후 해안 지층과 퇴적물의 연대가 더 정확하게 결정되면서 틀린 것으로 밝혀졌다.[20]루이지애나 해안을 따라, 미시시피강 삼각주의 이전 엽(葉)들은 파도 작용에 의해 재작업되어 해변 능선 복합체를 형성했다. 방조제 뒤의 습지가 오랫동안 침강하면서 이전의 초목이 우거진 습지가 개방된 수역으로 변했다. 1853년부터 1978년까지 125년 동안, 방조제 뒤의 두 개의 작은 반(半)보호 만이 펠토 호수의 큰 수역으로 발달하면서 라스트 아일랜드가 본토에서 분리되었다.[1]
5. 4. 볼더 뱅크 (Boulder Bank)
뉴질랜드 남섬 북단, 넬슨 하버 입구에 있는 볼더 뱅크는 폭이 몇 미터에 불과한 13km 길이의 독특한 암반 지형이다. 볼더 뱅크는 한쪽 끝이 본토와 연결되어 있어 엄밀히 말하면 사주는 아니다. 매케이 블러프의 화강섬록암으로 구성되어 있다.[21] 이 기묘한 구조가 어떤 과정의 결과인지는 여전히 논쟁의 대상이지만, 연안류가 가장 널리 받아들여지는 가설이다.[21] 1892년부터 볼더의 이동 속도를 파악하기 위한 연구가 진행되었으며,[21] 상층 자갈의 이동 속도는 연간 7.5m로 추정되었다.[21]6. 종류
리처드 데이비스는 방파제를 파동 지배형과 혼합 에너지형의 두 가지 유형으로 구분한다.
- 파랑 우세형 사주섬: 길고, 낮고, 좁으며, 양쪽 끝은 불안정한 수로로 경계를 이룬다. 연안류는 퇴적물을 운반하여 섬을 연장시키는데, 일반적으로 한 방향으로 이루어지지만, 때로는 섬 양쪽 끝으로 확장될 수 있다. 범람 부채는 사주의 석호 쪽에 흔하며, 폭풍 해일이 섬을 넘을 때 발생한다. 파랑 우세 사주는 폭풍에 의해 침식되어 새로운 수로가 생기기 쉬우나, 조석 프리즘이 충분히 크면 영구적으로 유지될 수 있다. 사구가 축적된 오래된 사주는 월류 및 수로 개방에 덜 취약하며, 사구의 성장과 발달을 위해 풍부한 퇴적물 공급이 필요하다. 퇴적물을 충분히 받지 못하면, 반복적인 월류로 섬이 본토 방향으로 이동한다.[22]
- 혼합 에너지형 사주섬: 파도와 조석 흐름의 영향을 모두 받는다. 조석 프리즘의 흐름은 모래를 이동시켜 입구의 해안 쪽과 바다 쪽에 쌓이게 한다. 이로 인해 입구의 만이나 석호 쪽에는 홍수 삼각주 또는 여울이, 바다 쪽에는 간조 삼각주 또는 여울이 형성된다.[23] 큰 조석 프리즘은 큰 간조 여울을 만들고, 간조 시에 드러날 정도로 높아질 수 있다. 간조 여울은 파도를 굴절시켜 연안류를 국소적으로 역전시키고, 간조 여울을 드럼스틱 모양의 사주로 변형시켜 입구 근처 사주의 너비를 넓힌다. 이 과정은 연안류에 의해 운반되는 모래를 가두어 입구 하류 쪽 섬의 모래 공급을 차단한다.[23]
6. 1. 파랑 우세형 사주섬
파랑 우세형 사주섬은 길고, 낮고, 좁으며, 보통 양쪽 끝에 불안정한 수로로 경계를 이룬다. 섬에 비스듬히 접근하는 파도에 의해 발생하는 연안류는 퇴적물을 운반하여 섬을 연장시킨다. 연안류와 그에 따른 확장은 일반적으로 한 방향으로 이루어지지만, 어떤 경우에는 섬의 양쪽 끝으로 전류와 확장이 발생할 수 있다 (예: 플로리다 걸프 해안의 Anclote Key, Three Rooker Bar, Sand Key에서 발생).[22] 범람 부채는 사주의 석호 쪽에 흔하며, 특히 어린 사주에서 폭풍 해일이 섬을 넘어 발생할 때 나타난다.[22] 파랑 우세 사주는 또한 폭풍에 의해 침식되어 새로운 수로가 생기기 쉽다.[22] 이러한 수로는 연안류에 의해 퇴적물이 유입되어 닫힐 수 있지만, 조석 프리즘 (조류의 부피와 힘)이 충분히 크면 영구적으로 유지될 수 있다.[22] 사구가 축적된 오래된 사주는 월류 및 수로 개방에 덜 취약하다.[22] 파랑 우세 섬은 사구의 성장과 발달을 위해 풍부한 퇴적물 공급이 필요하다.[22] 사주가 성장할 만큼 충분한 퇴적물을 받지 못하면, 폭풍으로 인한 반복적인 월류가 섬을 본토 방향으로 이동시킨다.[22]6. 2. 혼합 에너지형 사주섬
혼합 에너지형 사주섬은 파도의 에너지와 조석 흐름의 영향을 모두 받는다. 조석 프리즘의 흐름은 모래를 이동시키는데, 모래는 입구의 해안 쪽과 바다 쪽 모두에 쌓인다. 이러한 퇴적 작용으로 인해 입구의 만이나 석호 쪽에는 홍수 삼각주 또는 여울이 형성되고(홍수 조석에 의해 유입된 모래), 바다 쪽에는 간조 삼각주 또는 여울이 형성된다(간조에 의해 유출된 모래).[23]큰 조석 프리즘은 큰 간조 여울을 만드는 경향이 있으며, 이는 간조 시에 드러날 정도로 높아질 수 있다. 간조 여울은 입구로 들어오는 파도를 굴절시켜 해안을 따라 모래를 이동시키는 연안류를 국소적으로 역전시킨다. 이로 인해 간조 여울은 드럼스틱 모양의 사주로 변형되어 입구에서 상류 방향으로 섬의 끝부분까지 이동하며, 입구 근처 사주의 너비를 넓힌다. 이 과정은 연안류에 의해 운반되는 모래를 가두어 입구의 하류 쪽에 도달하지 못하게 하여 해당 섬의 모래 공급을 차단한다.[23]
미국 조지아주의 바다 섬 중 많은 섬들은 해안선과 평행한 길이에 비해 비교적 넓은 형태를 띤다. 플로리다주의 시에스타 키는 필리피 크릭 어귀 근처 북쪽 끝부분에 넓은 부분이 있는 특징적인 드럼스틱 모양을 하고 있다.
7. 생태적 중요성
사주섬은 본토 해안선을 보호하고, 해양 파도 및 기타 폭풍 현상을 완화하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 이는 비교적 낮은 에너지의 독특한 환경인 기수를 효과적으로 조성한다. 주변 환경에 따라 석호, 강어귀 및/또는 습지와 같은 다양한 습지 시스템이 발생할 수 있다. 이들은 일반적으로 다양한 동식물에게 풍부한 서식지이다. 사주섬이 없으면 이러한 습지는 존재할 수 없으며, 매일의 해양 파도와 조수, 그리고 해양 폭풍 현상에 의해 파괴될 것이다. 가장 대표적인 예 중 하나는 루이지애나 방파제이다.[24]
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문서
参考文献「古東京湾のバリアー島」より
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