Bacterii care consumă uraniu, descoperite în minele care odată alimentau armele nucleare sovietice. În vârful Războiului Rece, Uniunea Sovietică a extras cantități mari de uraniu dintr-o mină situată în estul Germaniei, având o proporție semnificativă a acestui metal dedicată fabricării focoaselor nucleare. Fără cunoștința autorităților din Moscova, în apele subterane ale minei existau bacterii neobișnuite, ce ar putea avea aplicații importante astăzi.
Bacterii care consumă uraniu, descoperite în minele care odată alimentau armele nucleare sovietice. Microorganismele au fost identificate în apa netratată care se scurge din mina Schlema-Alberoda, administrată de Wismut GmbH, în landul Saxonia. Între 1946 și 1990, de aici au fost extrase aproximativ 80.000 de tone de uraniu, zăcământul fiind printre cele mai mari la nivel mondial. Cercetătorii de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Germania) au analizat probe de apă și au identificat numeroase bacterii anaerobe.
Printre ele se numără specii precum Geobacter și Shewanella, capabile să transforme metalele, bacterii din genul Desulfovibrio, care utilizează compuși ai sulfului, dar și microorganisme precum Clostridium și Pseudomonas, implicate în fermentație și în descompunerea compușilor pe bază de azot.
O surpriză pentru cercetători
Experimentele au confirmat că aceste bacterii pot folosi uraniul radioactiv în metabolismul lor dacă le este disponibil glicerol, un compus găsit în grăsimile vegetale și animale. „Există bacterii care pot metaboliza uraniul, un metal greu toxic pentru oameni”, a explicat Evelyn Krawczyk-Bärsch, coautoare a studiului, citată de IFL Science.
Pentru a înțelege mai bine acest fenomen, oamenii de știință au recreat în laborator condițiile cu oxigen scăzut întâlnite în profunzimea minei. După 130 de zile, doar 5% din uraniul dizolvat în apă mai era prezent în probe. Analizele au relevat că bacteriile au încorporat uraniul în peretele lor celular.
Surpriza a apărut când cercetătorii au analizat forma chimică a metalului. În mod obișnuit, uraniul are valența 4 sau 6, în timp ce forma cu valența 5 este extrem de rară și instabilă. Totuși, uraniul găsit în pereții celulari ai bacteriilor era în această formă neobișnuită.
„Rezultatele au fost uimitoare, deoarece o proporție foarte mare din uraniu s-a aflat în această stare rară, cu valența 5”, a afirmat Antonio M. Newman-Portela, de la Universitatea din Granada.
Ce aplicații ar putea avea aceste bacterii care consumă uraniu?
Mai mult, această formă de uraniu se combină cu fierul și oxigenul pentru a forma un compus stabil, notat FeU(V)O4, care încă nu are o denumire oficială. Compusul a fost identificat pentru prima dată în 2020, în probe de sol din Croația contaminate cu muniție pe bază de uraniu. Cercetătorii nu știau însă până acum cum se formează în natură și că bacteriile au un rol esențial în acest proces.
Descoperirea deschide calea utilizării acestor microorganisme pentru decontaminarea zonelor afectate de uraniu și alte materiale radioactive. Deși este prea devreme pentru a concluziona dacă ele ar putea fi utilizate în locuri precum Cernobîl, rezultatele sugerează că bacteriile ar putea transforma uraniul într-o formă stabilă și mult mai puțin periculoasă.
Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.
