１．はじめに
２．安定同位体（Stable Isotope）フィンガープリントとは？
　2.1　その測定法の特徴と得られる知見

『（前略）
　このような知見に基づいて、現在次のように研究を進めている。自然生態システムという複雑系の物質循環を降水から山岳域・河川・湖・河口にいたる水系を対象として安定同位体精密測定法（安定同位体フィンガープリント法）を駆使して水系全体の各生態系（森林、湖、河川、河口域）の安定同位体化学構造を描き、そのゆらぎ因子を解明し指標化する。さらに上記項目（2）（27ページ）としてGIS（Geographical Information System）を取り上げ、人間活動の要因（人口密度、土地利用、その変遷など）と得られた安定同位体指標との関係を数値化し、総合的な流域診断法の基盤を確立する。
　これまでの成果を要約すると安定同位体二次元グラフは、以下のような知見を与える。
（1）水系全体について（降水から河口まで）
　　δ¹⁵N−δ¹³C（堆積物、有機物）：人間活動における河川の汚濁
　　δ¹⁵N−δ¹³C（住民の髪の毛）：水系外からの食料の流入の程度（寄与率）
　　δ¹⁸O−δD（河川水）：流域内での水の蒸発量
（2）各種生態系
　　δ¹⁵N−δ¹³C（動植物）：食物網の構造、系内の脱窒の程度
　　δ¹⁵N−δ¹³C（堆積物コア）：近過去における汚濁の歴史
　　δ¹⁵N−δ¹³C（蓄積された生物標本）：近過去における汚濁の歴史
（3）プロセス
　　δ¹³C−δD（CH4）：酢酸開裂とCO2−H2系の識別
　　δ¹⁸O−δ¹⁵N（N2O）：硝化系と脱窒系の識別
　　δ¹⁵N（NO3^-）−[NO3^-/Cl^-]：森林における現場での脱窒の推定
　これらの安定同位体（SI）二次元グラフを組み合わせることによって流域の水循環・物質循環の共役システムに関する基盤情報が得られる。後述の展開で述べるようにこれに高層大気中で生起するO-17の質量非依存型同位体効果（Δ¹⁷O）や放射性同位体の計測（T、¹⁴C、²¹⁰Pbなど）を組み込むことによって大気化学、大気物理学、陸水学、生態学、衛生工学の統合化に寄与する同位体トレーサビリティーの展開が期待できる。図2（略）にいくつかのSI二次元マップを水系に沿って模式的にまとめた。次節にはこれらのいくつかについて、事例的に紹介したい。』

３．具体的な事例
　3.1　水系の堆積有機物の｢δ¹⁵N−δ¹³C｣同位体マップ
　3.2　流域の上流から下流に沿った堆積有機物の同位体比の変化
　3.3　琵琶湖北湖における堆積有機物質とイサザの同位体の経年変化
　3.4　日本人の文化の変遷
　3.5　新しい環境指標としてのδ¹⁵N
４．展望
　4.1　集水域の｢健康診断｣に関する新しい方法
　4.2　安定同位体と放射性同位体を用いた｢時間軸｣を組み込んだ食物網
５．おわりに
参考文献