Când bacteriile salvează apa de otrăvul cu uraniu

Stai puțin. Ai auzit vreodată că niște bacterii de mărimea unei sutimi de milimetru ar putea curăța apa contaminată cu uraniu?

Eu unul nu mă gândeam la așa ceva. Dar iată că oamenii de știință au descoperit exact asta — și povestea e mai interesantă decât pare la prima vedere.

De ce contează uraniul din apă

Uraniul există natural în roci și în sol. Stă acolo liniștit, fără să deranjeze pe nimeni. Problema apare când îl scoatem la suprafață prin minerit sau când procesele naturale îl eliberează.

Brusc, devine solubil. Se dizolvă în apă și începe să călătorească — prin râuri, prin pânza freatică, și uneori ajunge direct în fântânile oamenilor.

Și uraniul acesta nu e de joacă. Expunerea pe termen lung afectează rinichii și crește riscul de cancer. Deci când cercetătorii văd că metalul ăsta începe să se miște prin mediu, au toate motivele să fie îngrijorați.

Minunate bacterii

Într-o zi, niște oameni de știință de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf din Germania au găsit ceva neașteptat. În apele unor mine de uraniu abandonate trăiau niște bacterii care făceau ceva extraordinar.

Aceste microorganisme puteau transforma uraniul dizolvat — cel care plutește prin apă și e periculos — în ceva mult mai stabil și mult mai puțin mobil. Și o făceau folosind doar glicerol ca sursă de hrană. Glicerolul e o substanță simplă, prezentă în grăsimile din plante și animale.

Practic, niște creaturi invizibile, ascunse în galeriile subterane ale unor mine vechi, rezolvau o problemă pe care oamenii nu au reușit să o rezolve zeci de ani.

Experimentul

Cercetătorii au luat mostre de apă dintr-o mină de uraniu inundată din Munții Metaliferi. Era vorba de vreo 2.000 de metri adâncime, acolo unde aproape nu există oxigen.

Au adăugat puțin glicerol și au așteptat.

A fost ca și cum ai privi o echipă de curățenie microscopică la treabă. Bacteriile au început să consume glicerolul, iar treptat, uraniul dizolvat a început să dispară din apă. Nu să devină mai puțin toxic — dispărea efectiv. După 130 de zile, doar vreo 5% din uraniul inițial mai era în soluție.

Restul ajunsese în pereții celulari ai bacteriilor. Microorganismele absorbiterau uraniul și îl închideau în ele, ca într-o cușcă moleculară.

Surpriza

Dar partea cu adevărat neașteptată abia acum vine.

Când oamenii de știință au analizat mostrele cu microscoape avansate și spectroscopie — inclusiv experimente făcute la un accelerator de particule din Franța — au descoperit că uraniul din interiorul bacteriilor nu avea forma așteptată.

Uraniul există în diferite stări, numite valențe. În mod normal, îl întâlnești în starea 4 sau 6. Dar în aceste bacterii? O parte semnificativă era în starea 5.

Și uraniul pentavalent e ciudat. Se mai văzuse și înainte, dar doar ca ceva trecător și instabil — ca un efemeropter, apare și dispare în câteva secunde.

Doar că bacteriile acestea îl stabilizaseră.

Compusul necunoscut

Și asta nu e tot. Cercetătorii au mai descoperit că uraniul pentavalent se combinase cu fier și oxigen, formând un compus specific: FeU(V)O₄.

Acest compus e atât de nou încât nici nu are un nume oficial. A fost identificat pentru prima dată abia în 2020, în niște soluri din Croația contaminate de muniție cu uraniu. Lucrul remarcabil? Compusul acela rămăsese stabil peste 25 de ani, chiar și în contact cu oxigenul din aer.

Dar niciodată nu se înțelesese cum se formează în mod natural. Acum știm. Bacteriile joacă un rol esențial.

De ce contează asta

Să punem lucrurile în perspectivă. Există locuri în lume întreagă contaminate cu uraniu — de la mine abandonate la poligoane militare vechi. Curățarea lor costă enorm și e o provocare tehnică uriașă. Metodele clasice implică săpături masive sau sisteme de filtrare gigantice pentru apa subterană.

Dar ce-ar fi dacă am putea încuraja bacteriile acestea să facă treaba? Să creăm condițiile potrivite, să le dăm hrană precum glicerolul, și să le lăsăm să închidă uraniul în pereții lor celulari?

Nu e o soluție magică și mai sunt multe de cercetat. Dar descoperirea asta deschide o cale complet nouă pentru gândirea despre remedierea mediului. Se pare că natura a rezolvat în tihnă probleme despre care nici nu știam că există.

Și sincer? Asta îmi dă multă speranță.

Sursă: ScienceDaily