Relating Caesium-137 and Soil Loss from Cultivated Land

Because of the limitations associated with traditional methods of measuring rates of soil erosion, such as erosion plots, the fallout radionuclide caesium-137 (137Cs) has been increasingly used in recent years as an alternative approach to estimating rates of soil redistribution on both cultivated and non-cultivated areas. The successful application of the 137Cs approach depends heavily on the availability of reliable conversion models for converting measurements of 137Cs redistribution, relative to the local reference inventory, to estimates of soil redistribution rates. In the absence of empirical conversion models, most studies have made use of theoretical conversion models. The assumptions made by such theoretical models are frequently untested and they thus remain largely unvalidated. This contribution describes the results of a measurement programme involving nine experimental plots located in Southern Italy, aimed at validating several of the basic assumptions commonly associated with the use of mass balance models for estimating rates of soil redistribution on cultivated land from 137Cs measurements. Overall the results confirm the general validity of these assumptions. However, several other assumptions and process representations incorporated into such models still require testing and elucidation. .

A causa delle limitazioni associate ai metodi tradizionali di misura del tasso d'erosione del suolo, come ad esempio le mappe di erosione, è stata sempre più utilizzata, in tempi recenti, la tecnica della ricaduta del radionuclide Cesio-137 (137 Cs), un approccio alternativo per misurare il livello di ripartizione del suolo in aree coltivate e selvagge. La corretta applicazione di questa tecnica dipende principalmente dalla disponibilità di modelli affidabili per convertire le misure di ridistribuzione del 137 Cs, relative a inventari locali, in stime sui tassi di ridistribuzione del suolo. In mancanza di tipologie sperimentali di conversione, la maggior parte degli studi hanno utilizzato modelli teorici di conversione.Le ipotesi tratte da questi modelli teorici sono spesso non verificate , pertanto risultano ampiamente non convalidate. Questo lavoro descrive i risultati di un programma di misure realizzate in nove lotti sperimentali localizzati nell'Italia meridionale e finalizzati per convalidare molte delle ipotesi fondamentali comunemente associate con l'uso di modelli di bilanciamento di massa, per stimare i livelli di ridistribuzione del suolo in terre coltivate attraverso le misure del 137 Cs. Complessivamente, i risultati confermano la validità di tali congetture. Tuttavia, numerose altre ipotesi e le possibili interpretazioni collegate a questi modelli richiederebbero ulteriori conferme ed analisi.