【Sr同位体を生物地球化学的過程でのトレーサーとして用いるための理論と方法のレビュー】

『Abstract
　The strontium (Sr) isotope method can be a powerful tool in studies of chemical weathering and soil genesis, cation provenance and mobility, and the chronostratigraphic correlation of marine sediments. It is a sensitive geochemical tracer, applicable to large-scale ecosystem studies as well as to centimeter-scaled examination of cation mobility within a soil profile. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of natural materials reflect the sources of strontium available during their formation. Isotopically distinct inputs from precipitation, dryfall, soil parent material, and surface or groundwater allow determination of the relative proportions of those materials entering or leaving an ecosystem. The isotopic compositions of labile (soil exchange complex and soil solution) strontium and Sr in vegetation reflect the sources of cations available to plants. Strontium isotopes can be used to track the biogeochemical cycling of nutrient cations such as calcium. The extent of cation contributions from in situ weathering and external additions to soil from dust and rain can also be resolved with this method. In this paper, we review the geochemistry and isotopic systematics of strontium, and discuss the use of this method as a tracer of earth surface processes.

Keywords: Strontium; Isotopes; Biogeochemistry; Weathering; Soil; Eolian; Atmosphere』

『要旨
　ストロンチウム（Sr）同位体法は、化学風化と土壌の成因、陽イオンの起源と移動、そして海成堆積物の年代層序的相互関係の研究において強力な手段となりうる。それは鋭敏な地球化学トレーサーであり、土壌断面内の陽イオンの移動のセンチメーターのスケールの調査ばかりか、大スケールの生態系にも適用できる。天然物の⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比は、それらが形成する間に利用できたストロンチウムの源の性質を反映している。降水量、乾性降下物、土壌母材、および表面あるいは地下水からの同位体的に異なるインプットから、生態系に入ったり出たりするこれらの物質の相対的割合を決定することができる。不安定な（土壌交換錯体および土壌溶液）ストロンチウムや植物中のストロンチウムの同位体組成は、植物に利用される陽イオンの源の性質を反映する。ストロンチウム同位体比は、カルシウムのような栄養塩陽イオンの生物地球化学的な循環を追跡するのに使うことができる。現位置の風化から生じる陽イオンの量および粉塵や雨から土壌に加わる外部からの量もまた、この方法によって決定できる。本論文では、ストロンチウムの地球化学的性質と同位体の系統分類についてレビューを行い、地表過程のトレーサーとしての本方法の使い方について議論している。』

1. Introduction
2. Strontium isotope systematics
　2.1. Rubidium-strontium mineral chemistry
　2.2. Concentrations of Sr and Rb in natural materials
　2.3. Evolution of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr in geologic systems
　2.4. Applicability to the study of ecosystem processes
3. Strontium isotopes in earth surface materials
　3.1. The strontium cycle
　3.2. Terrestrial rocks and minerals
　3.3. Rivers
　3.4. Seawater and marine carbonates
　3.5. Precipitation and dryfall
　3.6. Vegetation and soil
4. Analytical methods
5. Strontium isotope tracers of terrestrial processes
　5.1. Quantification of sources using Sr isotopes
　5.2. Strontium as a proxy for calcium
　5.3. Pedologic systems
　5.4. Biologic systems
　　5.4.1. Vegetation
　　5.4.2. Animals
6. Summary
Acknowledgements
Appendix A
　A.1. Sample dissolution and extraction of strontium
　A.2. Mass spectrometry
Appendix B
　B.1. Normalization of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios
References