Waldüberwachung zeigt selbstreinigende Wirkung von Radiocäsium im Ökosystem nach dem Unfall im Kraftwerk Fukushima Daiichi

Eine mehr als 13 Jahre nach der Katastrophe im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi durchgeführte Waldbeobachtung ergab, dass die natürliche Abwärtswanderung von Radiocäsium im Boden eine dekontaminierende Wirkung hat, die die Luftdosisleistung und die Aufnahme von Radiocäsium durch die Wurzeln verringert.

In der Region Hamadori (Pazifikküste) der Präfektur Fukushima werden derzeit zahlreiche Anstrengungen unternommen, um die Folgen des großen Ostjapanischen Erdbebens und der Katastrophe im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi zu beseitigen.

Obwohl in einem Teil des Waldgebiets einige Dekontaminationsarbeiten durchgeführt wurden, wie z. B. die Entfernung von Laubschichten (abgestorbene Blätter), war der Großteil des Gebiets nach wie vor mit radioaktivem Cäsium (137Cs) kontaminiert. Aus diesem Grund gibt es von der Bevölkerung immer wieder Forderungen nach Dekontamination des Waldes.

Allerdings ist die Effizienz der Reduzierung von 137Cs auch heute, mehr als 13 Jahre nach dem Unfall, mit den vorhandenen Dekontaminationsmethoden noch immer gering, sodass die Entwicklung neuer Methoden zur Walddekontamination unabdingbar ist.

Für die Studieveröffentlicht in Wissenschaft der GesamtumweltEine Forschungsgruppe der Universität Tsukuba untersuchte die Dynamik von 137Cs in der Streu- und Bodenschicht und die schnelle Absorption von 137Cs durch feine Wurzeln aus der Streuschicht an die Oberfläche des mineralischen Bodens.

Darüber hinaus hat der 137Cs-Gehalt des Bodens mit der Zeit zugenommen, während der in den Feinwurzeln der Zedern seit 2020 abgenommen hat. Insbesondere hat der 137Cs-Gehalt in Feinwurzeln in einer Bodentiefe von 0–2 cm, wo die Feinwurzeln dicht sind, erheblich abgenommen, weil die Abwärtswanderung von 137Cs im Boden eine Verschiebung des Höhepunkts der Tiefenverteilung von 137Cs im Boden gegenüber der Tiefenverteilung der Wurzeln verursacht hat.

Somit verringert die Abwärtswanderung von 137Cs im Boden um nur wenige Zentimeter die 137Cs-Aufnahme durch Bäume. Dieses Phänomen kann als Selbstreinigungseffekt des Waldökosystems angesehen werden. Der Begriff Selbstreinigung bezeichnet hier eine Verringerung der Radionuklidkonzentrationen durch natürliche Prozesse.

Nach dem Reaktorunfall im Kernkraftwerk Tschernobyl wurden vor allem in aquatischen Ökosystemen wie Flüssen und Ozeanen Selbstreinigungseffekte festgestellt, bei denen der 137Cs-Gehalt durch Regenwasser und einströmendes Flusswasser verdünnt wird. Solche Effekte in Waldökosystemen wurden jedoch kaum beachtet.

Daher ist zu erwarten, dass die Bewertung der in dieser Studie vorgestellten Selbstreinigungseffekte und ihre Nutzung als neue Maßnahme zur Waldsanierung zur Wiederbelebung der stagnierenden Forstwirtschaft in Hamadori beitragen werden.