【実験室で決定された珪酸塩鉱物風化速度と野外での風化速度との違いについて、フロー型反応器（column）と土壌試料を用いた溶解実験により検討】

『Abstract
　Weathering rates of silicates obtained from laboratory experiments are generally one or two orders of magnitude higher than field weathering rates. To obtain more information on this gap in weathering rates a large undisturbed soil column (length 30 cm and a surface area of 113 cm²) was percolated with a HCl/H2SO4 solution. Percolation rates during the experiment were reduced in three steps from 0.89 to 0.15 cm d^-1. A dynamic multi-layer model including transient flow, hydrodynamic dispersion, geochemical transformations and equilibria was utilized to simulate the percolate from the soil column.
　During the experiment weathering rates decreased by a factor of 5.6 upon a reduction in percolation rate. This reduction could only be partly explained by changes in saturation indices or by depletion of reactive components. The results could be simulated by assuming the following relationship between weathering and percolation rate: weathering flux = weathering rate × (H)^γ × (percolation rate)^β. This phenomenon is probably caused by the fact that at low percolation rates water stagnates in part of the pores and weathering rates reduce due to saturation, whereas in other pores water is quickly replaced and weathering rates remain constant.
　Results showed that the best fit to the observed data was obtained with a value of 0.5 for γ and 1.2 for β. The obtained relationship was utilized to scale the weathering rate obtained from the column experiment to field conditions with lower average soil water fluxes and to laboratory experiments (pH-stat) with much higher percolation fluxes. Estimated weathering rates for field conditions and pH stat experiments were close to observed values.』

『要旨
　室内実験から得られた珪酸塩の風化速度は、野外の風化速度よりも一般に1〜2桁大きい。この風化速度の大きな違いについてもっと情報を得るために、大きな攪乱されていない土壌柱状試料（長さ30cmで表面積113 cm²）に対してHCl/H2SO4 溶液を浸透させる実験を行った。実験での浸透速度は0.89 から 0.15 cm/日まで3段階で減らした。過渡（一時）流・水力学的分散・地球化学的転移・平衡を含んでいる動的多層モデルが、土壌柱状試料からの浸出液をシミュレートするために用いられた。
　実験の間に、浸透速度の減少で風化速度は5.6倍減少した。この減少は飽和指数の変化あるいは反応成分の枯渇により部分的には説明できるであろう。結果は、風化と浸透の間に次のような関係を仮定することによりシミュレートできるであろう：風化フラックス = 風化速度 × (H)^γ ×（浸透速度）^β。浸透速度の小さい水は孔隙の一部に停滞し、そして風化速度は飽和のために減少するが、他の孔隙では水はすぐに置き換えられ、そして風化速度は一定に保たれるというようなことで、この現象はおそらく起こっている。
　観察データに最もよく合う結果が得られたのは、γが0.5でβが1.2の値のときである。柱状試料実験から得られた風化速度を、平均土壌水フラックスがもっと小さい野外条件ならびにもっと浸透フラックスの大きい室内実験（pH-一定）に拡張するために、得られた関係は利用された。野外条件ならびにpH一定の実験に対して見積もられた風化速度は、観察された値に近いものであった。』

1. Introduction
2. Material and methods
　2.1. Soil material and chemical analyses
　2.2. Column experiment
　2.3. Batch experiments and pH stat experiments
3. The model
　3.1. Model description
　　3.1.1. Transport
　　3.1.2. Geochemical processes
　　3.1.3. Mineralization and nitrification
　3.2. Model application
　3.3. Input data
　　3.3.1. Initial conditions
　　3.3.2. Chemical transport parameters
　　3.3.3. Cation exchange coefficients
　　3.3.4. Rate constants
4. Results
　4.1. Model calibration
　4.2. Model validation
　4.3. Percolation rate and pH dependence
5. Discussion
　5.1. Influence of soil solution composition on weathering rate
　5.2. Influence of a depletion in reactive sites on the mineral surface
　5.3. Influence of other processes on the release of base cations
　5.4. Comparison of observed weathering rates with observed rates in batch experiments, pH stat experiments and the field
6. Conclusions
Acknowledgements
References