【Connecticut川流域の河川水の化学組成（とくにNとSrの同位体比）、母岩の種類、土地利用の関係を検討】

『Abstract
　We studied the relationship between land use, geology and water chemistry in the Connecticut River watershed of northeastern USA by combining Geographic Information Systems (GIS) with nitrogen and strontium isotopic analyses and major cation and anion geochemistry. River water was sampled at 35 sites in the summer and fall of 1998 and the spring of 1999 in an attempt to distinguish spatial and temporal changes in geochemical signatures related to land use and bedrock geology. We coupled ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values and major element concentrations from river water to quantify the relationship between bedrock geology and riverine geochemistry. The results in our study show that strontium isotopes of tributary waters reflect their catchment bedrock lithology. Our results also suggest that major cations in the Connecticut river water are dominated by carbonate weathering despite the limited presence of calcareous metasedimentary rocks (〜10％ of watershed bedrock). In addition, the relative contribution of carbonate to silicate weathering increases downriver as a result of input from tributaries draining Paleozoic carbonate-bearing rocks. In contrast, nitrate concentrations and nitrogen isotopic ratios of nitrate in water were highly variable. Nitrate concentrations were highest for tributaries draining developed and agricultural sites, suggesting anthropogenic inputs. However, it was difficult to determine the source of nitrate because of the wide scatter in the nitrogen isotopic data, which for the most part did not correlate with land use. The only systematic trends in nitrogen isotopic values are found in waters collected in the summer. However, these data show that δ¹⁵N values of nitrate from agricultural sites were lower than δ¹⁵N values of nitrate from forested sites, a result that is inconsistent with previous studies. Our study suggests that strontium isotopes provide a better biomarker for tracking Atlantic salmon (Salmo salar) than nitrogen isotopes because unlike ¹⁵N/¹⁴N ratios, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios are both predictable and seasonally constant in water.

Keywords: Nitrogen isotopes; Strontium isotopes; Riverine geochemistry; Weathering; Connecticut River; Atlantic salmon』

『要旨
　我々は、地理情報システム（GIS）を窒素とストロンチウムの同位体分析および主要陽イオンと陰イオンの化学分析と組み合わせることで、米国北東部のConnecticut川流域における土地利用と地質と水の化学組成の間の関係を研究した。河川水は、土地利用と基盤岩の地質に関連した地球化学的なサインの空間および時間的な変動を区別することを試みるために、1998年の夏と秋および1999年の春に35サイトで採取された。我々は、基盤岩地質と河川の地球化学的性質の間の関係を定量化するために、河川水からの⁸⁷Sr/⁸⁶Sr値と主要元素濃度を結びつけた。我々の研究の結果は、支流水のストロンチウム同位体はそれらの流域の基盤岩の岩石相を反映することを示す。我々の結果はまた、Connecticut川の水の主要陽イオンは、石灰質変堆積岩の存在は限られているにもかかわらず（流域の基盤岩の〜10％）、炭酸塩風化が優勢であることを示している。さらに、珪酸塩風化に対する炭酸塩風化の相対的な貢献度は、古生代の炭酸塩を含む岩石を流れる支流からの入力の結果として、下流で増加する。対照的に、水の硝酸塩濃度と硝酸塩の窒素同位体比は非常に変動する。硝酸塩濃度は、開拓地や農地を流れる支流で最も高く、人為源の入力を示している。しかし、硝酸塩の源を決定することは困難であり、それは窒素同位体データが広くばらつくためであり、大部分は土地利用と相関していない。窒素同位体値の唯一の系統的な傾向は、夏に採取された水に見られる。しかし、これらのデータは、 農地からの硝酸塩のδ¹⁵N値は森林地からの硝酸塩のδ¹⁵N値よりも低いことを示し、この結果は従来の研究とは一致しない。我々の研究は、ストロンチウム同位体は窒素同位体よりも大西洋のさけ（Salmo salar）を追跡するのに優れたバイオマーカーを提供することを示している、なぜなら¹⁵N/¹⁴N比と違って⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比は予測可能であるし季節的に水中で一定であるからである。』

1. Introduction
2. The Connecticut River watershed
3. Sampling and analytical methods
　3.1. Land use classification and quantification
　3.2. Field and laboratory methods
4. Results and discussion
　4.1. Major cation and anion geochemistry
　4.2. Strontium isotopes
　4.3. Nitrate concentrations and nitrogen isotopes
5. Conclusions and implications
Acknowledgements
References