Radioactieve materialen, waaronder: ¹³⁷ Cs (cesium-137, halfwaardetijd:30,1 jaar) zijn vrijgekomen in het milieu na het ongeval in de kerncentrale van Fukushima Daiichi. Het is ongeveer 10 jaar geleden sinds het ongeval, maar ¹³⁷ Cs blijft in het milieu, vooral in bossen. Veel onderzoekers hebben de dynamiek en transportprocessen van radioactieve stoffen in de omgeving bestudeerd. Gebleken is dat radioactieve stoffen worden meegevoerd met de overdracht van water en sediment. Met de focus op de beboste bovenloop waar radioactieve stoffen in grote hoeveelheden achterblijven, er is gemeld dat de concentratie van opgelost radiocesium in beekwater toeneemt bij hevige regenval.

Aangezien regenwater geen radioactief cesium bevat, de onderzoeksgroep onder leiding van assistent-professor Koichi Sakakibara van de Faculteit der Natuurwetenschappen van de Shinshu University was nieuwsgierig waarom de concentratie van radioactief cesium in beekwater tijdens hevige regenval toenam zonder te verdunnen. Het onderzoeksteam dacht dat radioactief cesium mogelijk uit het bosafval zou zijn uitgeloogd en voerde uitloogtests uit. Ze ontdekten dat een grote hoeveelheid radioactief cesium uit dergelijk bosafval uitspoelde.

De volgende stap was het stellen van de vraag, "Waarom lekt er meer radioactief cesium uit bosafval tijdens hevige regenval, wanneer er nog bosafval op de bosbodem ligt als het niet regent? (Achtergrondinformatie:het meeste regenwater dat op bossen valt, infiltreert in de ondergrond. De belangrijkste reden voor de toename van het stroomwatervolume tijdens regenval in bossen is de afvoer van grondwater. Het grondwater bevat bijna geen radioactief cesium.) Dus het onderzoek groep op weg om het mysterie op te lossen, "Hoe wordt tijdens een regenbui van strooisel afgeleid radiocesium toegevoegd aan stromend water?"

In tegenstelling tot het regen-afvoerproces, die vaak alleen gericht is op regen en afvoer, deze studie richtte zich op het conversieproces van regen naar afvoer, zoals de variatie van het grondwaterpeil, het genereren van verzadigde oppervlakte op de bodem van de vallei, en de variatie van waterkwaliteit en waterleeftijd tijdens regenval. Als resultaat, het antwoord op het in dit onderzoek op te lossen probleem is dat de belangrijkste factor de vergroting van het contactoppervlak tussen water en zwerfvuil is door de vergroting van het verzadigde oppervlak als gevolg van de stijging van het grondwaterpeil in de beboste bovenloop. Hoewel eerder onderzoek zich meestal alleen richtte op de oorzaak (neerslag) en het effect (afvoer), Universitair docent Sakakibara stelt, "we hebben laten zien dat de doorbraak om de onverklaarbare reden op te lossen ligt in waarom de oorzaak (regenval) wordt omgezet in het effect (afvoer)."

Onzekerheid van resultaten is onvermijdelijk bij onderzoek in de natuurlijke omgeving. Hoe verschillen de resultaten wanneer het onderzoek op verschillende tijdstippen en plaatsen wordt uitgevoerd? Hoeveel fouten zitten er in de resultaten vanwege de heterogeniteit van de verkregen monsters uit de omgeving? Dit zijn enkele van de vragen die beantwoord moeten worden. In de huidige studie, de volgende vragen zijn diepgaand gesteld:1) of dezelfde conclusies kunnen worden getrokken voor andere bossen dan het doelbos, 2) of de voor het onderzoek verzamelde monsters representatief zijn voor de regio Fukushima, en 3) of de resultaten worden beïnvloed door verschillen in de timing van het afval dat van de bomen valt en de mate van ontbinding. Sakakibara zegt, "Het moeilijkste was om met een duidelijk antwoord of idee op deze onzekerheden te komen."

Universitair docent Sakakibara zegt:"de toestand en het transport van radioactieve stoffen in het milieu zijn complex en moeten op lange termijn worden bestudeerd. De halfwaardetijd van ¹³⁷ Cs is 30 jaar. De resultaten van dit onderzoek hebben dit probleem slechts gedeeltelijk opgehelderd. Rivieren die uit het bosgebied stromen, stromen stroomafwaarts naar de oceaan. We willen het hele plaatje verduidelijken van het pad en het proces van radioactieve stoffen afkomstig uit bossen in het hydrologische proces van de bovenloop naar de oceaan. Wij zijn van mening dat deze bevindingen essentieel zijn voor het creëren van een veilige omgeving en een duurzame toekomst en levensonderhoud."

Het onderzoek is gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving .