Post-deposition early-phase migration and retention behavior of radiocesium in a litter-mineral soil system in a Japanese deciduous forest affected by the Fukushima nuclear accident

沈着後初期段階におけるリター-土壌系における放射性セシウムの移行・保持挙動; 福島原子力発電所事故の影響を受けた落葉広葉樹林における調査

小嵐 淳   ; 西村 周作; 中西 貴宏   ; 安藤 麻里子  ; 竹内 絵里奈; 武藤 琴美

Koarashi, Jun; Nishimura, Shusaku; Nakanishi, Takahiro; Atarashi-Andoh, Mariko; Takeuchi, Erina; Muto, Kotomi

福島原子力発電所事故の環境・公衆影響を評価するためには、地表面に沈着したセシウムのリター-土壌系における挙動を把握することが重要であるが、特に沈着後初期段階におけるこの挙動に関する知見は少ない。本研究では、事故後すぐに落葉広葉樹林においてライシメーターを設置し、4年間にわたってリター-土壌境界層及び土壌層内におけるセシウムの下方移行量を直接測定した。その結果、セシウムの下方移行量はすべての深さにおいて年々減少し、リター層に沈着したセシウムが速やかに土壌へ移行するとともに、土壌表層5cm以内で急速に移動性を失う様子を捉えることに成功した。この結果により、日本の落葉広葉樹林では、土壌-植生間におけるセシウムの循環は長期にわたって継続しないことが示唆された。

We established field lysimeters in a Japanese deciduous broad-leaved forest soon after the Fukushima nuclear accident to continuously monitor the downward transfer of Cs at three depths: the litter-mineral soil boundary and depths of 5 cm and 10 cm in the mineral soil. Observations were conducted at two sites within the forest from May 2011 to May 2015. Results revealed similar temporal and depth-wise variations in Cs downward fluxes for both sites. The Cs downward fluxes generally decreased year by year at all depths, indicating that Cs was rapidly leached from the forest-floor litter layer and was then immobilized in the upper (0-5 cm) mineral soil layer through its interaction with clay minerals. The decreased inventory of mobile (or bioavailable) Cs observed during early stages after deposition indicates that the litter-soil system in the Japanese deciduous forest provides only a temporary source for Cs recycling in plants.