Bacterii dintr-o mină germană transformă uraniul într-un compus stabil
Cercetători de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf au descoperit că bacteriile dintr-o mină de uraniu inundată din Munții Erzgebirge, Germania, pot transforma uraniul dizolvat în apă într-un compus stabil, atunci când glicerolul le servește drept hrană, potrivit unui studiu publicat în 2026.
Cum a fost făcut experimentul?
Echipa de cercetare, formată din specialiști de la HZDR, Wismut GmbH și University of Granada din Spania, a colectat eșantioane dintr-o mină de uraniu inundată, aflată la aproximativ 2.000 de metri adâncime în Munții Erzgebirge. Mina se află în proprietatea companiei Wismut GmbH.
Bacteriile au fost cultivate în laborator, fără oxigen, pentru a reproduce condițiile naturale din minele adânci. Timp de 130 de zile, cercetătorii au urmărit evoluția uraniului dizolvat în probe. La finalul perioadei, aproximativ 95% din uraniul dizolvat inițial dispăruse din soluție.
Ce compus au format bacteriile?
Analizele microscopice și spectroscopia realizată la Rossendorf Beamline (ROBL), operată de HZDR la European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) din Grenoble, Franța, au arătat că uraniul a fost transformat într-un compus numit FeU(V)O4 — uraniu pentavalent legat de fier și oxigen. Studii complementare au fost realizate și la University of Granada.
Uraniul apare de regulă în natură cu valență 4 sau 6. Valența 5, prezentă în FeU(V)O4, este rară și considerată în general instabilă, o stare tranzitorie care ar trebui să se transforme rapid în alta. Compusul fusese identificat pentru prima dată în 2020, în eșantioane de sol din Croația contaminate de muniții cu uraniu, unde a rămas stabil timp de peste 25 de ani, în ciuda expunerii la oxigenul atmosferic.
De ce contează stabilitatea acestui compus?
Un rezultat neașteptat al experimentului a venit din testul cu biomasă bacteriană uscată: atunci când aceasta a fost expusă la oxigen, cantitatea de FeU(V)O4 a crescut, nu a scăzut, așa cum ar fi fost de așteptat dacă structura ar fi fost instabilă. Acest lucru sugerează că bacteriile joacă un rol activ în formarea și menținerea compusului, nu doar în declanșarea unei reacții pasagere.
Faptul că un compus considerat instabil poate rezista atât de mult timp în prezența oxigenului schimbă înțelegerea privind modul în care uraniul se poate comporta în medii naturale contaminate. Acest lucru privește atât minele abandonate, cât și solurile afectate de muniții.
Ce urmează pentru cercetare?
Autorii studiului — între care Antonio M. Newman-Portela, Kristina O. Kvashnina, Mohamed L. Merroun și Evelyn Krawczyk-Bärsch — plănuiesc să studieze în detaliu bacteriile care se leagă de uraniu. Scopul este să înțeleagă exact procesele biochimice și geochimice care fac posibilă această transformare. Studiul a fost publicat în Nature Communications, volumul 17.
Glicerolul, componenta care a alimentat bacteriile în experiment, este o substanță comună: se găsește în grăsimile din plante și animale și se formează în mod natural atunci când fungii descompun lemnul. Disponibilitatea sa largă în natură ar putea explica de ce un astfel de proces s-ar putea produce și în afara laboratorului, în medii unde apa contaminată cu uraniu intră în contact cu materie organică în descompunere.
Surse: ScienceDaily
