アジア域を中心に大気中への人為的固定態窒素(NOXなど)の放出量が爆発的に増大しており、これがもたらすNO3-沈着量の増大が、森林などの陸上生態系に与える影響について関心が集まっている。陸上生態系は、大気から沈着するNO3-(NO3-atm)の多くを光合成(同化)過程において吸収していると一般に考えられいているが、陸上生態系は多要素からなる複雑系で不均質性が大きい。有機体窒素から再生したNO3-(NO3-re)に関しては放出源として挙動するため、生態系そのものの局所的観測から、生態系全体の吸収量を定量化したり、生態系毎の吸収量の差異を評価することは難しい。そこで本研究では、NO3-atmだけが自然発生源で唯一0以外の値を示し、かつ一般の反応過程おいて値が変化しない、NO3-の三酸素同位体組成(Δ17O)に着目し、利尻島をフィールドとして、ここで陸上生態系を経由して溶出した地下水中に含まれるNO3-のΔ17O組成を定量化することで、大気から沈着するNO3-と陸上生態系間の相互作用の定量化に挑戦した。利尻島は大規模な河川が存在せず、降雪や降雨の多くは一度山体内部に浸透してから山麓の低地に湧出することが知られている。湧水は同島の広域的な陸上生態系-降水間の相互作用の結果を反映していると考えられる。そこで島内で広域的に湧水試料を採取し、含まれるNO3-のΔ17O値等を分析した。‰は、2007年2月23-24に採取された降水試料において観測されたもので、降水試料全体のΔ17O値の標準偏差の2倍を超える特異的に大きなΔ17O値であった。このNO3-atmは降水の直前に飛来した東アジアの都市域に由来する汚染気塊中で形成されたものと考えられ、エアロゾルや炭化水素に富んだ汚染気塊中でNO3ラジカルを経由したNO3-atm生成反応が進行したことを反映したものと結論した。この試料を除くと、中緯度における既存の報告と同程度のΔ17O値であった。