Die看不见的 Problemmacher im Grundwasser
Stell dir vor: Tief unter der Erde, in stillgelegten Bergwerken, arbeiten winzige Helfer unermüdlich an einer Aufgabe, die wir Menschen kaum bewältigen können.
Uran. Das Wort klingt nach Atomkraftwerk oder Science-Fiction-Film. Aber Uran ist auch ein reales Umweltproblem – besonders dann, wenn es im Grundwasser landet.
Was passiert da eigentlich?
Normalerweise sitzt Uran sicher in Gestein und Mineralien. Eingeschlossen. Unschädlich. Doch sobald Menschen Uran abbauen – oder wenn natürliche Prozesse das Gestein aufbrechen – ändert sich alles.
Das Uran löst sich im Wasser auf. Es wird mobil. Und damit beginnt eine Reise: durch Flüsse, Grundwasserleiter, manchmal bis in unsere Trinkwasserversorgung.
Das ist keine gute Nachricht. Uran schädigt die Nieren. Langfristige Belastung erhöht das Krebsrisiko. Kein grünes Leuchten wie in Filmen – aber trotzdem ernstzunehmen.
Winzige Helfer, großes Potenzial
Jetzt wird es spannend.
Forscher am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, zusammen mit Kollegen der Wismut GmbH und der Universität Granada, haben etwas entdeckt, das die Umweltsanierung revolutionieren könnte.
Bestimmte Bakterien – bereits vorhanden in Bergwerkswässern – können gelöstes Uran in eine Form umwandeln, die sich kaum noch bewegt. Und sie brauchen dafür nicht viel: Nur Glycerin als Nahrung. Glycerin steckt in pflanzlichen und tierischen Fetten.
Kleine Wesen, tief in alten Minen, die ganz nebenbei ein Problem lösen, an dem wir seit Jahrzehnten scheitern.
Das Experiment
Die Forscher sammelten Wasser aus einem gefluteten Uranbergwerk im Erzgebirge – etwa 2000 Meter tief, wo kaum Sauerstoff existiert.
Sie gaben etwas Glycerin dazu. Dann warteten sie.
Was dann geschah, war wie ein winziger Aufräumbetrieb, der seine Schicht beginnt.
Die Bakterien fraßen das Glycerin. Nach und nach verschwand das gelöste Uran aus dem Wasser. Nach 130 Tagen waren nur noch rund fünf Prozent in Lösung. Der Rest? Eingeschlossen in den Zellwänden der Mikroorganismen.
Die Überraschung
Aber hier kommt der eigentliche Clou.
Mit hochmoderner Mikroskopie und Spektroskopie – unter anderem am Synchrotron in Frankreich – stellten die Wissenschaftler etwas Unerwartetes fest.
Das Uran in den Bakterien lag nicht in der erwarteten Form vor.
Uran existiert in verschiedenen „Wertigkeitsstufen". Normalerweise in Stufe 4 oder 6. Doch hier fanden die Forscher substantial Mengen in Stufe 5.
Pentavalentes Uran. Selten. Flüchtig. Eigentlich nur kurzzeitig existierend – wie eine Eintagsfliege in der Chemie.
Außer in diesen Bakterien. Dort blieb es stabil.
Eine neue Verbindung
Es wurde sogar noch interessanter.
Dieses pentavalente Uran hatte sich mit Eisen und Sauerstoff verbunden – zu einer spezifischen Verbindung: FeU(V)O4.
So neu, dass sie noch keinen richtigen Namen hat. Erst 2020 entdeckt, in kontaminierten Böden Kroatiens. Die Verbindung war dort über 25 Jahre stabil geblieben, selbst unter normaler Luft.
Das Rätsel war nur: Wie bildet sie sich natürlich?
Jetzt wissen wir es. Bakterien spielen die entscheidende Rolle.
Warum das wichtig ist
Umweltverseuchung durch Uran – das ist weltweit ein Problem. Alte Minen, militärische Testgelände. Die üblichen Sanierungsmethoden? Teuer. Aufwendig. Boden ausbaggern, Grundwasser durch Filter pressen.
Doch was, wenn wir einfach die Bedingungen schaffen, unter denen diese Bakterien gedeihen? Ihnen Glycerin als Nahrung geben? Sie das Uran in ihren Zellwänden einschließen lassen?
Kein Allheilmittel. Aber ein völlig neuer Ansatz für eine jahrzehntealte Herausforderung.
Die Natur, so scheint es, hat leise Probleme gelöst, von denen wir nicht einmal wussten, dass sie existieren.
Und das gibt doch ziemlich viel Hoffnung, oder?
Quelle: ScienceDaily