δ 15 N

地球化学、水文学、古生態学、古気候学、古海洋学において、δ ¹⁵ N （「デルタフィフティーンン」と 発音）またはデルタN-15は、窒素の2つの安定同位体、¹⁵ N : ¹⁴ Nの比率の尺度である。^{[ 1 ]}

水文学では、δ ¹⁵ Nを表す非常によく似た 2 つの式が広く用いられている。^{[ 2 ]} どちらも次の形式をとる。${\displaystyle 1000\cdot {\frac {sa}{a}}}$‰ (‰ = パーミルまたは千分率) ここで、sとaはそれぞれ試料と大気中の¹⁵ Nの相対存在量です。違いは、相対存在量がすべての窒素 (つまり¹⁴ N と¹⁵ N) に対するものか、それとも¹⁴ N のみに対するものかです。大気は 99.6337% が¹⁴ N、0.3663%が¹⁵ N なので、前者の場合aは 0.003663、後者の場合 0.003663/0.996337 = 0.003676 です。ただし、s も同様に変化します。たとえば、試料中の¹⁵ N が 0.385%、¹⁴ N が 99.615% の場合、前者の場合sは 0.003850、後者の場合 0.00385/0.99615 = 0.003865 です。${\displaystyle 1000\cdot {\frac {sa}{a}}}$前者の場合は51.05‰、後者の場合は51.38‰となり、典型的な範囲を考慮すると、実際には有意な差はない。δ ¹⁵ Nの場合、−20～80。

^15Nと^14Nの比率は重要である。なぜなら、ほとんどの生物学的状況において、^14Nはより軽い同位体として優先的に取り込まれるからである。その結果、^15Nが濃縮されたサンプルは、非生物学的な状況を通じて導入されることが多い。

^15Nの用途の 1 つは、鉢植えから景観まであらゆるものに施用された肥料がたどった経路を決定するトレーサーとしてです。^{[ 2 ]}土壌中に存在する量 (大気標準aとは異なる場合がある) と著しく異なる程度に 15N が^濃縮 された肥料をある地点に施用し、その後、他の地点で δ ¹⁵ Nの変化を監視します。^{[ 3 ]}

もう1つの応用例は、水域への人間の廃水排出の評価です。^{[ 4 ]}人間の廃水には、自然の水源よりも15N^の 存在量が多くなります。したがって、底生堆積物中の^δ15Nは、堆積物中の全窒素に対する人間の廃棄物の寄与を示します。δ15Nについて分析された堆積物コアは、そのような廃棄物の履歴記録を提供し、より深い場所にある^古いサンプルが得られます。

δ ¹⁵ N は食物連鎖の長さや特定の生物の栄養段階を測定するためにも使用されます。δ ¹⁵ N 値が高いほど栄養段階が高く、同様に食物連鎖の下位の生物は一般的に δ ^{15 N 値が低くなります。}頂点捕食者のδ ¹⁵ N 値が高いほど、食物連鎖が長いことを示します。^{[ 5 ]}さらに、陸上生態系では、草を多く食べる草食動物の間で δ ¹⁵ N に差が見られ、草食動物は葉食動物よりもδ ¹⁵ N 値が高い傾向があります。^{[ 6 ]}

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