Materiales radiactivos que incluyen ¹³⁷ Cs (cesio-137, vida media:30,1 años) se liberaron al medio ambiente tras el accidente de la central nuclear de Fukushima Daiichi. Han pasado unos 10 años desde el accidente, pero ¹³⁷ Cs permanece en el medio ambiente, especialmente en los bosques. Numerosos investigadores han estado estudiando la dinámica y los procesos de transporte de materiales radiactivos en el medio ambiente. Se ha descubierto que los materiales radiactivos se transportan junto con la transferencia de agua y sedimentos. Con el enfoque en las cabeceras boscosas donde los materiales radiactivos permanecen en grandes cantidades, Se ha informado de que la concentración de radiocesio disuelto en el agua de los arroyos aumenta durante las lluvias intensas.

Dado que el agua de lluvia no contiene cesio radiactivo, el grupo de investigación dirigido por el profesor asistente Koichi Sakakibara de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Shinshu tenía curiosidad por saber por qué la concentración de cesio radiactivo en el agua de los arroyos aumentaba durante las fuertes lluvias sin diluirse. El equipo de investigación pensó que el cesio radiactivo podría haberse filtrado de la basura forestal y realizó pruebas de lixiviación. Descubrieron que una gran cantidad de cesio radiactivo se filtraba de esa basura forestal.

El siguiente paso fue hacer la pregunta, "¿Por qué se filtra más cesio radiactivo de la basura forestal durante las lluvias intensas? cuando la basura forestal todavía está en el suelo del bosque cuando no llueve? (Información de fondo:la mayor parte del agua de lluvia que cae sobre los bosques se infiltra en el área subterránea. La razón principal del aumento en el volumen de agua de los arroyos durante las lluvias en los bosques es la descarga de agua subterránea. El agua subterránea casi no contiene cesio radiactivo). grupo se propuso resolver el misterio, "¿Cómo se agrega el radiocesio derivado de la basura al agua de los arroyos durante una tormenta?"

En contraste con el proceso de lluvia-escorrentía, que a menudo se centra solo en la lluvia y la escorrentía, este estudio se centró en el proceso de conversión de lluvia a escorrentía, como la variación del nivel de la capa freática, la generación de superficie saturada en el fondo del valle, y la variación de la calidad del agua y la edad del agua durante las lluvias. Como resultado, La respuesta al problema a resolver en este estudio es que el factor principal es la expansión del área de contacto entre el agua y la basura debido a la expansión de la superficie saturada causada por el aumento del nivel freático en la cabecera boscosa. Aunque las investigaciones anteriores tendían a centrarse solo en la causa (lluvia) y el efecto (escorrentía), El profesor asistente Sakakibara afirma:"Demostramos que el gran avance para resolver la razón inexplicable radica en por qué la causa (lluvia) se convierte en el efecto (escorrentía)".

La incertidumbre de los resultados es inevitable cuando se investiga en el entorno natural. ¿En qué difieren los resultados cuando el estudio se realiza en diferentes momentos y lugares? ¿Cuánto error hay en los resultados debido a la heterogeneidad de las muestras adquiridas del medio? Estas son algunas de las preguntas que deben responderse. En el presente estudio, Se formularon las siguientes preguntas en profundidad:1) si se pueden sacar las mismas conclusiones para los bosques distintos del bosque objetivo, 2) si las muestras recolectadas para el estudio son representativas de la región de Fukushima, y 3) si los resultados se ven afectados por las diferencias en el momento de la caída de la basura de los árboles y el grado de descomposición. Sakakibara dice:"La parte más difícil fue encontrar una respuesta o idea clara a estas incertidumbres".

El profesor asistente Sakakibara dice:"el estado y el transporte de materiales radiactivos en el medio ambiente son complejos y deben estudiarse a largo plazo. La vida media de ¹³⁷ Cs tiene 30 años. Los resultados de este estudio solo aclararon parcialmente este problema. Los ríos que descargan del área forestal fluyen río abajo hacia el océano. Nos gustaría aclarar la imagen completa de la ruta y el proceso de los materiales radiactivos que se originan en los bosques en el proceso hidrológico desde la cabecera hasta el océano. Creemos que estos hallazgos son esenciales para crear un medio ambiente seguro y un futuro y sustento sostenibles ".

La investigación fue publicada en Ciencia del Medio Ambiente Total .