Oamenii de știință au explorat utilizarea florilor de floarea-soarelui ca metodă pentru gestionarea contaminării radioactive apărute după dezastrul nuclear de la Cernobîl din anul 1986. Această abordare neobișnuită se bazează pe capacitatea rădăcinilor acestor plante de a absorbi radionuclizi din mediul înconjurător. În special, floarea-soarelui a fost identificată ca o opțiune promițătoare datorită abilității sale de a extrage elemente precum cesiul și stronțiul din apa contaminată.
Procesul tehnologic utilizat de specialiști este cunoscut sub numele de fitoremediere, prin care plantele sunt folosite pentru a elimina sau a conține poluanții. Floarea-soarelui este aleasă pentru acest rol deoarece are o creștere rapidă și produce o biomasă substanțială. Din punct de vedere chimic, cesiul radioactiv-137 are asemănări cu potasiul, un nutrient esențial, în timp ce stronțiul-90 se comportă similar cu calciul în cadrul proceselor de absorbție ale plantei.
Experimentele efectuate în zona Cernobîlului au demonstrat că aceste flori pot elimina cantități semnificative de radionuclizi dintr-un iaz mic de apă contaminată. Această metodă a fost ulterior testată și după dezastrul de la Fukushima din 2011, când cercetătorii au investigat eficacitatea absorbției în funcție de mediul de contaminare. Rezultatele au arătat că eficacitatea varia foarte mult în funcție de faptul dacă substanțele radioactive se aflau în apă sau în sol.
În cazul solului, procesul este mult mai complex deoarece cesiul se poate atașa puternic de particulele minerale, cum sunt argila. Ministerul Mediului din Japonia a explicat faptul că minerale precum vermiculitul și ilitul pot fixa cesiul radioactiv, reducând cantitatea care ajunge în plante. Un raport al guvernului japonez a menționat o demonstrație în satul Iitate, unde plantele cultivate conțineau aproximativ 7.715 becquereli de radiocesiu per kilogram.
Este important de înțeles că absorbția radionuclizilor nu distruge radiația, ci o transferă pur și simplu în țesuturile plantei. Materialul radioactiv se acumulează în rădăcini, tulpini și frunze, ceea ce înseamnă că recoltarea nu elimină contaminarea din sistem. Plantele trebuie colectate și gestionate într-un mod corespunzător pentru a preveni răspândirea, deoarece procesul doar concentrează substanțele radioactive în biomasa vegetală.
Utilizarea plantelor pentru remedierea mediului reprezintă o ramură a biotehnologiei care încearcă să ofere soluții naturale la poluarea chimică și nucleară. Deși floarea-soarelui poate capta izotopi precum cesiul și stronțiul, capacitatea sa de a curăța solul agricol rămâne limitată de mobilitatea acestor izotopi în mediul natural. Astfel, metoda este utilă pentru apă, dar nu oferă o soluție completă la scară largă pentru solurile contaminate.