Începând cu anul 1986, imediat după dezastrul nuclear de la Cernobîl, comunitatea științifică a explorat utilizarea plantelor pentru gestionarea contaminării radioactive. O metodă neobișnuită a fost utilizarea floarei-soarelui, datorită capacității rădăcinilor sale de a absorbi anumite elemente radioactive din mediul înconjurător. Această plantă s-a impus ca o opțiune promițătoare pentru extragerea unor radionuclizi, precum cesiul și stronțiul, din apa contaminată, conform informațiilor furnizate de Times of India.
Procesul de fitoremediere se bazează pe utilizarea plantelor pentru a elimina sau a conține poluanții din ecosistem. Floarea-soarelui este selectată pentru acest scop deoarece are o creștere rapidă și produce o biomasă substanțială, facilitând absorbția nutrienților. Din punct de vedere chimic, cesiul radioactiv-137 prezintă asemănări cu potasiul, un nutrient esențial, în timp ce stronțiul-90 se comportă similar cu calciul, ceea ce permite plantelor să capteze aceste substanțe prin procesele lor naturale de nutriție.
Eficacitatea acestui mecanism biologic variază însă în funcție de mediul în care are loc contaminarea. În timp ce rezultatele obținute în apa contaminată au fost impresionante, procesul nu se traduce la fel de ușor în cazul solului. Cesiul are tendința de a se atașa puternic de particulele de sol, în special de mineralele argiloase, devenind mult mai puțin mobil și mai puțin disponibil pentru a fi absorbit de către sistemul radicular al plantelor.
Experiențele de la Cernobîl au fost ulterior investigate și după dezastrul de la Fukushima din 2011. Cercetătorii au testat dacă același mecanism poate ajuta la eliminarea cesiului radioactiv din solul agricol. În Japonia, ministerul Mediului a explicat că minerale precum vermiculitul și ilitul pot fixa puternic cesiul în sol, reducând cantitatea care se poate dizolva în apă și care ar putea intra ulterior în plantele cultivate.
Un raport al guvernului japonez a descris o demonstrație realizată în satul Iitate, unde au fost cultivate floarea-soarelui și alte plante. Acestea conțineau aproximativ 7.715 becquereli de radiocesiu per kilogram. Este esențial de înțeles că procesul de absorbție nu distruge radioactivitatea, ci doar transferă materialul radioactiv în țesuturile plantei, inclusiv în rădăcini, tulpini și frunze. Prin urmare, recoltarea plantelor nu elimină contaminarea, ci necesită o colectare și o gestionare specială a biomasei.
Capacitatea de a capta izotopi precum cesiul și stronțiul transformă floarea-soarelui într-un subiect util pentru fitoremediere, deși abordarea nu reprezintă o soluție universală la scară largă pentru solul contaminat. Deși plantele pot concentra radionuclizii în țesuturile lor, succesul depinde critic de cât de ușor se pot deplasa acești izotopi din mediul înconjurător către rădăcini, într-un context în care mobilitatea lor este limitată de compoziția mineralogică a solului.