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硫黄は高等生物の必須元素の一つである。高等植物は硫黄を根系を通して土壌中の可給態硫酸イオンを吸収し、さらに体内で還元し、主としてとして含硫アミノ酸の型で蓄積する。天然における土壌硫黄の給源は、降水を通して大気圏から供給される海水起源風送塩、化石燃料および生物起源有機硫黄化合物に由来するものの混合物と考えられている。ここでは、硫黄安定同位態組成を指標とすることが有効である。
地殻表層における生物圏をめぐる硫黄の地球化学的循環機構を明らかにするためには、まず始源物質である土壌硫黄の安定同位体組成についてのデータの集積を計画した。
環太平洋地域の未耕地火山灰土から、可給体硫酸イオンを化学的に抽出し、最終的に亜硫酸ガスに変換し、安定同位体組成を測定した。その結果、北半球地域試料は南半球試料に比べて、その硫黄同位体組成は明らかに小さく、人為起源硫黄が卓越していることが、示唆された。南半球の大きな硫黄同位体組成は、海水硫酸イオンの寄与が大きいことが推察された。なお、集約農業地域においては、肥料に含まれる硫黄化合物が、土壌硫黄の主たる起源と推定されるから、目下世界各地の含硫黄肥料を収集し、その硫黄同位体組成を測定する準備を進めた。
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