【気候（とくに降水量）以外の条件が一定なハワイの土壌を対象に、塩基陽イオンの起源および風化速度が気候により受ける影響を検討】

『Abstract
　A climate transect across the Kohala Peninsula, Hawaii provides an ideal opportunity to study soil processes and evolution as a function of rainfall. The parent material is the 〜150 ka Hawi alkali basalt aa flow, and median annual precipitation (MAP) changes from 〜16 cm along the west coast to 〜450 cm in the rain forest near the crest of the peninsula. We measured labile (plant-available) base cation concentrations and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of labile strontium and silicate residue from soil profiles across the transect from 18 to 300 cm MAP. Depletion of labile cations and a shift in labile ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios toward rainwater values with increasing rainfall clearly show the transition from a mineral-supported to a rainwater-supported cation nutrient budget. In contrast, increases in soil silicate residue ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values with increasing MAP result primarily from input of exogenous eolian material (dust derived from Asian loess), with a greater dust fraction at the high MAP sites due to aerosol washout. Most of the soil silicate strontium in high-MAP sites is still derived from the original parent material, but the shallower portions of profiles can be dust-dominated. The variations in labile ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr with rainfall allows us to calculate weathering rates as a function of MAP. The primary uncertainty is the degree to which Sr in rainwater actually interacts with the labile cation reservoir before being flushed from the system; mass balance calculations for the 150 ka evolution of the profile suggest that only on the order of 5 to 50％ of rainwater strontium exchanges with the labile reservoir. Our models suggest that the present-day supply of strontium by weathering increases steadily with rainfall in the low-MAP (<140 cm) sites, then decreases dramatically as the soils become depleted in weatherable parent material. This implies that the initial weathering rate of the high-MAP sites was very high, and that there may be some change in soil weathering behavior in the 100 to 160 cm MAP range. Weathering rates calculated from the labile ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr are on the same order as other estimates for chemical denudation rates of basaltic terrains.』

『要旨
　ハワイのKohala半島を横断する気候条件は、雨量の関数として、土壌化の過程と発達を研究する理想的な機会を提供している。母材は〜15万年前のHawiアルカリ玄武岩からなるアア溶岩であり、年間降水量の中央値（MAP）は半島の西岸に沿った〜16cmから頂上近くの雨林での〜450cmまで変化する。MAP18〜300cmの横断面に沿った土壌断面から得られた、不安定な（植物に有用）塩基陽イオン濃度ならびに不安定なSrと珪酸塩残渣の⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比を、我々は測定した。雨量の増加とともに、不安定な陽イオンの減少ならびに不安定な⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比の雨水値に向かう移動は、明らかに鉱物支配の陽イオン栄養塩収支から雨水支配の収支への推移を示している。対照的に、MAPの増加とともに土壌珪酸塩残渣の⁸⁷Sr/⁸⁶Sr値が増加するのは、おもに外因的な風成物質（アジアのレス（黄砂）に由来する塵）のインプットのせいであり、エーロゾルのウォッシュアウトにより高MAPサイトでは塵の割合が大きくなる。高MAPサイトでの土壌珪酸塩Srの大部分は、最初の母材に依然として由来するが、断面の浅い部分では塵が優勢になり得る。雨量とともに不安定な⁸⁷Sr/⁸⁶Srが変動するため、我々はMAPの関数として風化速度を計算することができる。主な不確かさは、雨水中のSrが、系から洗い流される前に、不安定な陽イオンのリザーバーと実際に相互作用を行う度合いである；15万年にわたる断面の発達に対するマスバランス計算は、雨水中のSrの5〜50％くらいだけが不安定なリザーバーと交換を行うことを示している。風化によるSrの現在の供給は、低MAP（＜140cm）サイトにおいて雨量とともに着実に増加しており、それから土壌が風化可能な母材に欠けるようになると急激に減少することを、我々のモデルは示している。このことは、高MAPサイトの初期風加速度は非常に高く、そして100〜160cmのMAP範囲で土壌風化の挙動がいくぶん変化する可能性を意味している。不安定な⁸⁷Sr/⁸⁶Srから計算した風化速度は、玄武岩地域の化学削剥速度に対する他の研究者による見積りと同じ桁である。』

1. Introduction
　1.1. Strontium systematics in soil
　1.2. Field area
2. Material and methods
3. Results and discussion
　3.1. Labile base cation concentrations
　3.2. Soil silicate strontium isotopes
　3.3. Labile strontium isotopes
　　3.3.1. Labile ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr shifts: dust or rain?
　　3.3.2. Cation nutrient sources
　3.4. Soil weathering rates
　　3.4.1. Source of labile cations: rainfall vs. silicate weathering
　　3.4.2. Weathering rates through time
4. Conclusions
Acknowledgments
References