Vesi, jossa ei pitäisi olla uraania

Oletko koskaan miettinyt, mitä kaikkea piilee maanalaisissa vesivarastoissa? Joissakin paikoissa maailmassa tapahtuu jotain, mikä kuulostaa tieteiskirjallisuudelta mutta on täyttä totta: uraani liukenee pohjaveteen.

Uraani on luontaisesti kiinni maaperän mineraaleissa, ihan rauhassa. Mutta kun sitä kaivetaan esiin tai kun luonnolliset prosessit hajottavat kiviä, uraani muuttaa muotoaan ja liukenee veteen. Se ei ole enää turvallisesti piilossa. Se voi levitä jokiin, pohjavesiin ja lopulta juomaveteen.

Tämä on huono juttu. Uraani on myrkyllistä ihmisille. Ei niin, että kosket sitä ja hohtaisit vihreänä. Kyse on munuaisvaurioista ja syöpäriskin kasvamisesta pitkällä aikavälillä.

Nyt tulee se mielenkiintoinen osuus.

Luonnon pienet auttajat

Tutkijat Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorfista Saksasta ovat löytäneet jotain hämmästyttävää. Tietyt bakteerit voivat muuttaa liuenneen uraanin muotoon, joka ei enää ole vaarallinen. Ne tekevät sen käyttämällä ravinnokseen glyserolia – eli käytännössä kasvien ja eläinten rasvojen osasia.

Ei hassumpaa, eikö? Meillä on näitä näkymättömiä otuksia vanhoissa uraanikaivoksissa, tekemässä omaa hommaansa, ja yllättäen ne ratkaisevat ongelman, jota ihmiskunta on paininut vuosikymmeniä.

Kokeilu

Tiimi keräsi vettä tulvivasta uraanikaivoksesta Saksan Ore Mountainsilta. Näyte otettiin noin kahden kilometrin syvyydestä, jossa happi on käytännössä olematon. Tutkijat lisäsivät näytteeseen glyserolia ja alkoivat odottaa.

Se oli kuin katselisi, kun pieni siivousporukka aloittaa työvuoronsa.

Bakteerit alkoivat popsia glyserolia, ja ajan myötä liuennut uraani alkoi häviämään. Ei vähentymään – oikeasti häviämään vedestä. 130 päivän kuluttua vain noin viisi prosenttia alkuperäisestä uraanista oli enää liuenneena.

Loput? Se oli päätynyt bakteerien soluseinämiin. Mikro-organismit olivat käytännössä imaisseet uraanin itseensä ja lukinneet sen sisälleen.

Mutta tässä tuli yllätys

Kun tutkijat kaivoivat esiin kaikki kalliit laitteet – mukaan lukien kokeita Ranskan synkrotronilaitoksella – ja alkoivat tutkia tarkemmin, he huomasivat, ettei uraani ollutkaan siellä odotetussa muodossa.

Uraanilla on kemiallinen ominaisuus nimeltä "varauksentila". Se kertoo, miten uraaniatomit käyttäytyvät muiden aineiden seurassa. Normaalisti uraani on tilassa 4 tai 6. Mutta näissä bakteereissa? Merkittävä osa oli tilassa 5.

Ja viisiarvoinen uraani on outo veijari. Sitä on nähty aiemminkin, mutta vain hetkellisesti. Se on kuin itikka: vilahtaa ohitse ja on poissa.

Paitsi että nämä bakteerit olivat jotenkin vakauttaneet sen.

Uusi yhdiste syntyy

Mutta se ei ollut vielä kaikki. Tutkijat huomasivat, että viisiarvoinen uraani oli yhdistynyt raudan ja hapen kanssa muodostaen yhdisteen FeU(V)O₄.

Tämä yhdiste on niin uusi, ettei sille ole edes kunnon nimeä. Se tunnistettiin ensimmäistä kertaa vasta vuonna 2020, kun tutkijat löysivät sen Kroatian maaperänäytteistä. Alue oli saastunut uraaniaseista. Hämmästyttävää kyllä, tuo yhdiste oli pysynyt muuttumattomana 25 vuotta – vaikka se oli ollut tekemisissä ilmakehän hapen kanssa.

Mutta yksi palapelin pala puuttui: kukaan ei tiennyt, miten se syntyy luonnossa. Nyt tiedetään. Bakteerit ovat avainasemassa.

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä?

Maailmassa on paljon paikkoja, joissa uraania on päässyt maaperään ja pohjaveteen. Kaivosten jälkeenjäänteitä, vanhoja sotilasalueita. Niiden siivoaminen on kallista ja teknillisesti hankalaa. Perinteinen tapa on kaivaa saastunut maa pois tai pumpata valtavia määriä pohjavettä suodatusjärjestelmien läpi.

Mutta entä jos voisimme kannustaa näitä luontaisesti esiintyviä bakteereja tekemään raskaan työn? Luoda olosuhteet, joissa ne menestyvät, tarjota niille ravintoa kuten glyserolia, ja antaa niiden lukita uraani soluseinämiinsä?

Ei tämä ole mikään taikalääke. Tutkimusta tarvitaan vielä paljon lisää. Mutta tämä löytö avaa aivan uudenlaisen tien ajatella ympäristön kunnostusta. Luonto on ilmeisesti ratkaissut ongelmia hiljaa koko ajan – ongelmia, joiden olemassaolosta emme edes tienneet.

Ja jos minulta kysytään, se antaa todella paljon toivoa.