Radioaktiva material inklusive ¹³⁷ Cs (cesium-137, halveringstid:30,1 år) släpptes ut i miljön efter olyckan vid Fukushima Daiichi kärnkraftverk. Det har gått cirka 10 år sedan olyckan, men ¹³⁷ Cs finns kvar i miljön, speciellt i skogarna. Många forskare har studerat dynamiken och transportprocesserna för radioaktiva material i miljön. Det har visat sig att radioaktiva material transporteras tillsammans med överföringen av vatten och sediment. Med fokus på de skogklädda källvatten där radioaktiva material finns kvar i stora mängder, det har rapporterats att koncentrationen av löst radiocesium i bäckvatten ökar vid kraftiga regn.

Eftersom regnvatten inte innehåller radioaktivt cesium, forskargruppen ledd av biträdande professor Koichi Sakakibara vid Shinshu Universitys naturvetenskapliga fakultet var nyfiken på varför koncentrationen av radioaktivt cesium i strömvatten ökade under kraftiga regn utan att bli utspädda. Forskargruppen trodde att radioaktivt cesium kan ha lakat ut från skogsskräpet och genomförde laktester. De fann att en stor mängd radioaktivt cesium läckte från sådant skogsskräp.

Nästa steg var att ställa frågan, "Varför läcker mer radioaktivt cesium ur skogsskräp under kraftiga regn, när skogsskräp fortfarande ligger på skogsbotten när det inte regnar? (Bakgrundsinformation:Det mesta av regnvattnet som faller på skog infiltrerar i underjordsområdet. Den främsta orsaken till ökningen av bäckvattenvolymen vid nederbörd i skog är utsläpp av grundvatten. Grundvattnet innehåller nästan inget radioaktivt cesium.) Så forskningen grupp satte sig för att lösa mysteriet, "Hur tillsätts radiocesium från strö till strömvatten under regnstorm?"

I motsats till nederbördsprocessen, som ofta enbart fokuserar på nederbörd och avrinning, denna studie fokuserade på omvandlingsprocessen från nederbörd till avrinning, såsom variationen av grundvattennivån, generering av mättad yta i botten av dalen, och variationen av vattenkvalitet och vattenålder under nederbörd. Som ett resultat, svaret på det problem som ska lösas i denna studie är att den huvudsakliga faktorn är utvidgningen av kontaktytan mellan vatten och strö på grund av utvidgningen av den mättade ytan orsakad av höjningen av grundvattennivån i det skogbevuxna huvudvattnet. Även om tidigare forskning tenderade att bara fokusera på orsaken (regn) och effekten (avrinning), Biträdande professor Sakakibara säger, "vi visade att genombrottet för att lösa den oförklarade orsaken ligger i varför orsaken (regn) omvandlas till effekten (avrinning)."

Osäkerhet om resultat är oundviklig när man forskar i den naturliga miljön. Hur skiljer sig resultaten åt när studien genomförs vid olika tidpunkter och platser? Hur mycket fel finns det i resultaten på grund av heterogeniteten hos de insamlade proverna från omgivningen? Det här är några av frågorna som behöver besvaras. I den aktuella studien, följande frågor ställdes på djupet:1) om samma slutsatser kan dras för andra skogar än målskogen, 2) om proverna som samlats in för studien är representativa för Fukushima-regionen, och 3) om resultaten påverkas av skillnader i tidpunkten för nedfall från träden och graden av nedbrytning. Sakakibara säger, "Det svåraste var att komma med ett tydligt svar eller en idé på dessa osäkerheter."

Biträdande professor Sakakibara säger, "tillståndet och transporten av radioaktiva material i miljön är komplexa och behöver studeras långsiktigt. Halveringstiden för ¹³⁷ Cs är 30 år. Resultaten av denna studie klargjorde endast delvis denna fråga. Floder som rinner ut från skogsområdet rinner nedströms till havet. Vi skulle vilja klargöra hela bilden av vägen och processen för radioaktiva material som härrör från skogar i den hydrologiska processen från huvudvattnet till havet. Vi tror att dessa resultat är avgörande för att skapa en säker och säker miljö och hållbar framtid och försörjning."

Forskningen publicerades i Vetenskapen om den totala miljön .