Bakterie w niemieckiej kopalni uranu dosłownie żywią się radioaktywnym skażeniem

Pełny tekst

Wismut GmbH Schlema-Alberoda niegdyś była jedną z największych kopalni uranu . Po upadku komunizmu i zjednoczeniu Niemiec została zamknięta w 1990 roku , pozostawiając po sobie skażone środowisko. Korytarze zalała woda, która z czasem stała się niebezpiecznie zanieczyszczona uranem, przez co kopalnia wymagała stałego nadzoru i wysiłków, by opanować skażenie.

Nowe badania dowodzą jednak, że w tej trującej wodzie żyją bakterie , którym radioaktywny uran nie tylko nie przeszkadza, ale wręcz jest dla nich pożywką. Pożyteczne mikroby niemal całkowicie oczyściły skażoną wodę. To historia trochę podobna do odkrycia żywiących się promieniowaniem grzybów z Czarnobyla .

Uranożerna kompania z niemieckiej kopalni

Mikrobiolodzy i ekolodzy z laboratorium badawczego Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf oraz Uniwersytetu w Granadzie opisali metabolizm uranożernych bakterii w artykule naukowym opublikowanym w „Nature Communications”. – Nasze badania potwierdzają, że bakterie mają zdolność do metabolizowania uranu , jeśli tylko mają dostęp do glicerolu jako źródła węgla – tłumaczy Evelyn Krawczyk-Bärsch z HZDR, jedna z autorek pracy.

Nie był to jeden gatunek bakterii, ale cały podziemny ekosystem . W przekształcaniu uranu brały udział m.in. bakterie redukujące siarczany, głównie rodzaje Desulfobulbus (14% społeczności) oraz Desulfovibrio (1,05%). Z kolei bakterie fermentacyjne odgrywały kluczową rolę w przetwarzaniu glicerolu na octany i mleczany , które służyły jako pożywienie dla bakterii wiążących uran.

Jak badano zdolności niezwykłych mikroorganizmów?

Krawczyk-Bärsch z zespołem eksperymentowali na próbkach wody pobranych z kopalni , zawierających naturalnie występujące tam bakterie. Są one zdolne do przetrwania na głębokości około 2000 metrów przy minimalnym dostępie do tlenu . Kiedy do wody dodali glicerolu, bakterie przekształciły obecny w niej toksyczny uran do stabilnej formy pięciowartościowej , o wysokim stopniu utlenienia. Taka zmiana wpływa na sposób wiązania się uranu z innymi pierwiastkami, co ułatwia jego „uwięzienie” .

W obecności bakterii pięciowartościowy uran połączył się z żelazem i tlenem , tworząc związek FeU(V)O 4 ​, o którego istnieniu naukowcy wiedzieli już wcześniej, lecz nie spodziewali się, że może on powstawać w naturze, za sprawą mikroorganizmów. Po 130 dniach eksperymentu, w próbkach wody pozostało jedynie około pięciu procent początkowej ilości rozpuszczonego uranu.

Czy uranożerne bakterie posprzątają świat?

Skażenie radioaktywnym uranem to globalny problem, występujący m.in. w USA , Indiach, Kanadzie czy Australii , gdzie wody powierzchniowe i gruntowe często przekraczają normy bezpieczeństwa wynoszące 0,03 miligrama na litr. Jak przyznają autorzy artykułu, metody biologiczne w walce z zanieczyszczeniem uranem są badane już od 30 lat . Jednak zaobserwowany przez nich scenariusz, choć nie będzie możliwy do zastosowania wszędzie, jest wyjątkowo efektywny . Mimo obiecujących wyników podkreślają, że konieczne są dalsze badania, aby ustalić czy będzie można zaprząc uranożerne bakterie do pracy na skalę przemysłową .

Źródła: Nature Communications , HZDR

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.