2011年の東日本大震災により福島第一原発事故が発生し、大量のセシウム137（¹³⁷Cs）が放出された。本研究では、森林に降り注いだ¹³⁷Csが食物網を通して生物間を移行する経路、栄養段階を通じた生物濃縮の有無、Csと類似元素の挙動との相互関係を明らかにすることを目的とした。

2012–2013年と継続して福島県伊達市の森林と河川で生物サンプリングを行い、¹³⁷Cs濃度と窒素安定同位体比を計測した。リターにおいて特に高濃度の¹³⁷Csが観察され、腐植食者や捕食者では比較的高い値がみられたため、腐食連鎖が主な移行経路になっていることが明らかになった。また、¹³⁷Cs濃度と窒素安定同位体比の関係から、生物濃縮は起きていないことが示された。このような傾向は2013年も変わらなかったが、上位の栄養段階への¹³⁷Cs移行が減少していることが示され、¹³⁷Csがより強く土壌等に固定されている可能性が示唆された。

Cs類似の元素としてカリウム（K）、安定同位体セシウム（¹³³Cs）の濃度をICP-MSまたはICP-OESにより計測した。その結果、¹³⁷Csと¹³³Csの挙動は区別されず、既に生態系の中で混合されていることが示唆された。また、¹³⁷CsとKの間に関係性は見られず、これらの動態はそれぞれ独立であることが示された。

これらの結果を総合し、動植物を含めた森林全体の¹³⁷Cs量を推定すると、全体の¹³⁷Csの約74–83%をリターと木本の樹皮が占め、動物と植物の生葉での現存量は少なく、多くの¹³⁷Csが固定されていることが示唆された。しかし、全体の約13–19％は木本の枝葉が占めるため、樹木内での137Cs輸送も無視できない。