Materiali radioattivi inclusi ¹³⁷ Cs (cesio-137, emivita:30,1 anni) sono stati rilasciati nell'ambiente a seguito dell'incidente alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi. Sono passati circa 10 anni dall'incidente, ma ¹³⁷ Cs rimane nell'ambiente, soprattutto nelle foreste. Molti ricercatori hanno studiato le dinamiche ei processi di trasporto dei materiali radioattivi nell'ambiente. È stato scoperto che i materiali radioattivi vengono trasportati insieme al trasferimento di acqua e sedimenti. Con l'attenzione sulle sorgenti boscose dove i materiali radioattivi rimangono in grandi quantità, è stato riportato che la concentrazione di radiocesio disciolto nell'acqua dei corsi d'acqua aumenta durante le forti piogge.

Poiché l'acqua piovana non contiene cesio radioattivo, il gruppo di ricerca guidato dall'assistente professore Koichi Sakakibara della Facoltà di Scienze dell'Università di Shinshu era curioso del motivo per cui la concentrazione di cesio radioattivo nell'acqua del torrente aumentava durante le forti piogge senza diluirsi. Il team di ricerca ha pensato che il cesio radioattivo potesse essere lisciviato dai rifiuti della foresta e ha condotto test di lisciviazione. Hanno scoperto che una grande quantità di cesio radioattivo lisciviava da tali rifiuti forestali.

Il passo successivo è stato quello di porre la domanda, "Perché più cesio radioattivo fuoriesce dai rifiuti forestali durante le forti piogge, quando i rifiuti della foresta sono ancora sul suolo della foresta quando non piove? (Informazioni di base:la maggior parte dell'acqua piovana che cade sulle foreste si infiltra nell'area sotterranea. La ragione principale per l'aumento del volume dell'acqua del torrente durante le precipitazioni nelle foreste è lo scarico delle acque sotterranee. Le acque sotterranee non contengono quasi cesio radioattivo.) Quindi la ricerca gruppo deciso a risolvere il mistero, "Come viene aggiunto il radiocesio derivato dai rifiuti al flusso d'acqua durante il temporale?"

A differenza del processo di deflusso delle precipitazioni, che spesso si concentra solo sulla pioggia e sul deflusso, questo studio si è concentrato sul processo di conversione dalla pioggia al deflusso, quali la variazione del livello della falda freatica, la generazione di superficie satura di fondovalle, e la variazione della qualità e dell'età dell'acqua durante le precipitazioni. Di conseguenza, la risposta al problema da risolvere in questo studio è che il fattore principale è l'espansione dell'area di contatto tra acqua e rifiuti dovuta all'espansione della superficie satura causata dall'innalzamento del livello della falda freatica nella sorgente boschiva. Sebbene la ricerca precedente tendesse a concentrarsi solo sulla causa (pioggia) e sull'effetto (deflusso), L'assistente professore Sakakibara afferma, "abbiamo dimostrato che la svolta per risolvere la ragione inspiegabile sta nel perché la causa (pioggia) viene convertita nell'effetto (deflusso)."

L'incertezza dei risultati è inevitabile quando si ricerca nell'ambiente naturale. In che modo differiscono i risultati quando lo studio viene condotto in tempi e luoghi diversi? Quanto errore c'è nei risultati a causa dell'eterogeneità dei campioni acquisiti dall'ambiente? Queste sono alcune delle domande a cui è necessario rispondere. In questo studio, sono state poste in modo approfondito le seguenti domande:1) se le stesse conclusioni possono essere tratte per foreste diverse dalla foresta di destinazione, 2) se i campioni raccolti per lo studio sono rappresentativi della regione di Fukushima, e 3) se i risultati sono influenzati dalle differenze nei tempi di caduta dei rifiuti dagli alberi e dal grado di decomposizione. Sakakibara dice, "la parte più difficile è stata trovare una risposta o un'idea chiara a queste incertezze".

L'assistente professore Sakakibara dice:"lo stato e il trasporto di materiali radioattivi nell'ambiente sono complessi e devono essere studiati a lungo termine. L'emivita di ¹³⁷ Cs ha 30 anni. I risultati di questo studio hanno chiarito solo in parte questo problema. I fiumi che sfociano dall'area forestale scorrono a valle verso l'oceano. Vorremmo chiarire l'intero quadro del percorso e del processo dei materiali radioattivi provenienti dalle foreste nel processo idrologico dalla sorgente all'oceano. Riteniamo che questi risultati siano essenziali per creare un ambiente sicuro e protetto e un futuro e mezzi di sussistenza sostenibili".

La ricerca è stata pubblicata su Scienza dell'ambiente totale .