Una de las minas de uranio más grandes del mundo, la operación Schlema-Alberoda de Wismut GmbH en lo que entonces era la Alemania Oriental soviética, dejó un legado tóxico.
Pero dentro del agua contaminada que desde entonces ha inundado la mina, es posible que la evolución ya esté gestando una solución.
La mina se cerró en 1990, con la reunificación de Alemania, y desde entonces ha sido objeto de esfuerzos de remediación costosos y que requieren mucho tiempo.
En su retiro, la mina subterránea quedó inundada de agua, lo que ha requerido un tratamiento continuo.
Quizás ya sepa que el uranio en bruto es altamente radiactivo y que la exposición a él (por ejemplo, al beber agua contaminada) puede causar graves daños a los seres humanos y a otros seres vivos.
Sin embargo, algunos organismos en realidad se ganan la vida en el agua de la mina cargada de uranio; es el hogar de todo un ecosistema de microbios.
Y, como los científicos han descubierto recientemente, esos microbios en realidad pueden estabilizar el uranio bajo ciertas condiciones.
La investigación fue dirigida por microbiólogos y ecologistas de recursos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) en Alemania y la Universidad de Granada en España, que publicaron sus resultados en la revista Nature Communications.
“Las investigaciones de nuestro grupo ya habían revelado que las bacterias pueden utilizar el uranio disuelto en agua para su metabolismo cuando tienen acceso al glicerol como fuente de alimento”, explica la microbióloga Evelyn Krawczyk-Bärsch, del HZDR.
“Nuestro estudio ha revelado por primera vez que las bacterias a las que se les suministra glicerol como fuente de carbono pueden convertir el uranio tóxico disuelto en agua en un compuesto químico estable”.
Krawczyk-Bärsch y su equipo comenzaron sus experimentos con muestras de agua recolectadas de la entrada de la planta de tratamiento de la mina Wismut GmbH Schlema-Alberoda.
“Queríamos crear condiciones naturales para la comunidad bacteriana que ya existe en el agua de la mina, porque a una profundidad de aproximadamente 2.000 metros normalmente hay poco o ningún oxígeno en la mina”, dice el microbiólogo del HZDR Antonio Newman-Portela.
Cuando incubaron las bacterias con glicerol, descubrieron que las bacterias convertían el uranio en un estado pentavalente.
Cuando el uranio es pentavalente, tiene un estado de oxidación inusual de +5, lo que cambia la forma en que se une a otros elementos, lo que facilita su “encierro” dentro de minerales estables.
“El uranio suele presentarse con valencia 4 o 6. El uranio pentavalente existe, pero es raro o transitorio. Hasta ahora se había visto en un estado de oxidación inestable”, explica Antonio Newman-Portela.
En presencia de la bacteria, el uranio pentavalente se combina con hierro y oxígeno para formar FeU(V)O4, un compuesto que los científicos ya conocían pero al que aún no le han dado un nombre “común”.
Lo que no sabían era que podía formarse en la naturaleza, y mucho menos que estuvieran involucradas bacterias.
“Después de 130 días, sólo quedaba en las muestras alrededor del cinco por ciento del uranio disuelto en el agua”, afirma Newman-Portela.
Las bacterias no sólo habían incorporado el uranio a sus paredes celulares, sino que una proporción inusualmente alta de ese uranio era pentavalente. Esto significó que formaba más fácilmente FeU(V)O4, especialmente cuando las muestras de agua se secaban y se exponían al oxígeno.
La contaminación por uranio radiactivo es un problema global.
En Estados Unidos, India, Canadá, Francia, Sudáfrica y Australia, las aguas superficiales y subterráneas en ocasiones han excedido las pautas de 0,03 miligramos por litro para la contaminación por uranio.
¿Podrían las bacterias ser parte de la solución?
“Durante las últimas tres décadas, la biorremediación se ha explorado como una alternativa rentable al tratamiento fisicoquímico del agua”, escriben los autores.
“Estudios de campo [using biological methods] han demostrado una reducción sustancial de uranio evitando al mismo tiempo la generación de lodos secundarios”.
Quizás estas bacterias podrían ser aliadas en nuestra búsqueda para limpiar la contaminación nuclear, no sólo en Alemania, sino en todo el mundo.
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“Aunque se derivan de un único escenario geoquímico, los procesos identificados aquí son ampliamente aplicables a otras aguas contaminadas”, concluyen los autores.
Pero, como señala Krawczyk-Bärsch, “todavía tenemos que investigar hasta qué punto las bacterias podrían ayudar a hacer que el uranio sea inofensivo con fines de remediación”.
La investigación fue publicada en Nature Communications.
Este artículo fue verificado por Carly Cassella y editado por Rebecca Dyer. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si detecta un error, háganoslo saber.