To elucidate ecological factors governing 137Cs accumulation in freshwater fish, we examined 10 species collected from forested headwater streams and downstream reaches of rivers flowing through the Fukushima evacuation zone between 2020 and 2022.
By integrating land cover data with isotopic and body size metrics, our study clarifies mechanisms shaping radiocesium distribution across fish communities in post-accident environments.
Individuals exceeding the Japanese regulatory limit of 100 Bq/kg-wet were found at all sites, and fish/water concentration ratios of 137Cs varied widely, from 9.7 × 10 L/kg-wet in a sea-run masu salmon to 1.2 × 106 L/kg-wet in a Japanese dace.
White-spotted charr and masu salmon, both typical stream-dwelling salmonids, exhibited significantly higher concentration ratios than the other species.
Fish from areas with greater forest cover exhibited consistently elevated 137Cs concentrations, indicating that forests serve as persistent sources of radiocesium to aquatic food webs more than a decade after the accident.
Stable isotope analysis showed a significant positive association between terrestrial carbon contribution and 137Cs concentration, demonstrating that individuals assimilating more terrestrial-derived resources tended to accumulate higher contamination.
A positive relationship was also observed between relative body size and 137Cs concentration, suggesting that growth-related traits influence accumulation.
These results suggest that forest connectivity, dietary reliance on allochthonous resources, and individual growth characteristics collectively influence the accumulation of 137Cs in freshwater fish.
The approach and findings provide quantitative evidence for species- and site-specific processes underlying long-term radiocesium dynamics in forested river networks, informing risk assessment and fisheries management in radiologically impacted landscapes.
本研究では、淡水魚における放射性セシウム（137Cs）の蓄積を左右する生態学的要因を明らかにするため、2020年から2022年にかけて福島の避難区域を流れる森林源流域および下流域の河川で10種の魚を採集して調べました。
土地被覆データと安定同位体、体サイズの指標を統合することで、事故後の環境における魚類群集への放射性セシウム分布を形づくるメカニズムを明らかにしています。
その結果、すべての調査地点で日本の基準値（100 Bq/kg-wet）を超える個体が確認され、魚と水の濃度比は、サクラマスで9.7×10L/kg-wetから、ウグイで1.2×106L/kg-wetまで大きく変動しました。
渓流性のサケ科魚類であるイワナやヤマメは、他の種よりも有意に高い濃度比を示しました。
さらに、森林被覆率の高い地域の魚は一貫して高い放射性セシウム濃度を示し、事故から10年以上経過した現在でも森林が水生食物網への放射性セシウムの持続的な供給源となっていることが示されました。
安定同位体分析では、陸起源の炭素寄与率と放射性セシウム濃度との間に有意な正の関係が見られ、陸由来の資源を多く取り込む個体ほど汚染を受けやすいことが示されました。
また、相対的な体サイズと放射性セシウム濃度にも正の関係が認められ、成長に関連する特性が蓄積に影響することが示唆されました。
これらの結果から、森林とのつながり、陸起源資源への依存、そして個体の成長特性が、淡水魚における放射性セシウムの蓄積を総合的に規定していることが分かりました。
本研究のアプローチと成果は、森林河川網における長期的な放射性セシウム動態の種特異的・場所特異的なプロセスを定量的に示すものであり、被ばくリスク評価や漁業管理に役立つ知見を提供します。
DOI: 10.1016/j.jenvrad.2025.107810
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