Vários estudos sobre ciclos biogeoquímicos do césio têm sido desenvolvidos no hemisfério norte em ecossistemas florestais e agrícolas de clima temperado, principalmente, após a incidência de testes ou uso de armas nucleares e de acidente de Chernobyl. No hemisfério sul, estudos têm sido realizados em plantas tropicais e subtropicais, provenientes de regiões onde ocorreu o acidente radiológico com ¹³⁷Cs na cidade de Goiânia.

Nossos resultados experimentais para a fisiologia de plantas tropicais e subtropicais têm demonstrado que os íons de césio apresentam grande mobilidade no interior das plantas e que o seu comportamento se assemelha muito à distribuição do potássio ao longo dos diferentes compartimentos ou órgãos das plantas, tais como raízes, troncos, galhos, folhas e frutos. Potássio é um nutriente vegetal estando ligado diretamente com o crescimento das plantas. Adicionalmente, temos observado que as distribuições destes elementos mostram uma forte correlação com a espécie vegetal. Por exemplo, as concentrações de ¹³⁷Cs e ⁴⁰K são mais elevadas nas partes de crescimento (folhas, frutos, galhos jovens e casca) de plantas frutíferas lenhosas, enquanto que um comportamento inverso é observado em plantas herbáceas, onde as concentrações destes elementos são menores nestes mesmos compartimentos.

Diante desses fatos, é possível afirmar a existência de uma forte correlação entre as concentrações de ¹³⁷Cs e ⁴⁰K, sugerindo a possibilidade de se utilizar o césio para predizer o comportamento de cátions monovalentes inorgânicos (tais como K⁺, Na⁺ e NH₄⁺) em plantas tropicais. Isto implica num crescente interesse na estimativa do fluxo de macronutrientes vegetais e de contaminantes radioativos em diferentes ecossistemas, viabilizando o desenvolvimento de modelos teóricos, capazes de predizer as concentrações de desses elementos nos órgãos ou compartimentos superiores de uma determinada planta, auxiliando o desenvolvimento de estudos na área de fisiologia vegetal, como bem o de estimar a influência de alguns elementos inorgânicos em nossa cadeia alimentar. Assim, este estudo visa a elaboração de um modelo capaz de descrever a evolução temporal das concentrações de ¹³⁷Cs e ⁴⁰K em diferentes compartimentos da planta, baseado em medidas experimentais de varias espécies de plantas tropicais: limoeiro (Citrus aurantifolia), laranjeira (Citrus sinensis), goiabeira (Psidium guajava), mangueira (Mangifera indica), pimenteira (Capsicum frutescens), mamoeiro (Carica papaya), bananeira (Musa paradisíaca) e mandioqueira (Manihot esculenta). Para tanto, estão sendo estudados experimentalmente a evolução temporal do processo de maturação de frutos e do crescimento de galhos e folhas. Com isso, estes dados estão sendo usados de base para a construção de um modelo teórico, que de modo geral, é baseado no uso de um sistema de equações diferenciais, solucionadas numericamente.

As equações contêm um conjunto de parâmetros que consideram a taxa de transferência entre os distintos compartimentos, os quais são determinados de forma experimental. Para a validação deste modelo, resultados teóricos são comparados com os valores experimentais das concentrações de nutrientes e contaminantes nos distintos compartimentos, permitindo a compreensão da evolução macroscópica de várias espécies de plantas tropicais e subtropicais. Este modelo já se encontra sendo desenvolvido com a colaboração de físicos teóricos do Grupo de Estudios Ambientales da Universidad Nacional de San Luis (San Luis, Argentina).

Este estudo de longo prazo permitirá observar e avaliar os impactos antrópicos da radiação em ecossistemas naturais e agroecossistemas sul-americanos.