Uran je nebezpečná věc. Přibližte se příliš blízko, napijte se kontaminované vody nebo jednoduše vdechněte uranový prach a jste v nebezpečí. Důl Wismut ve východním Německu to ví z první ruky.
Byla to jedna z největších operací těžby uranu na planetě. Po sjednocení Německa v roce 1990 byl důl uzavřen a zanechal po sobě toxický nepořádek.
Voda zaplavila prázdné důlní šachty. Po desetiletí se ji vědci snažili vyčistit. Je to drahé. Je to pomalé. Je to vyčerpávající.
Ale příroda má své vlastní plány.
Důlní vody se hemží životem. V této radioaktivní „polévce“ se daří mikroskopickým mikrobům. Ukazuje se, že se nestarají o radiaci. Navíc se zdá, že pracují přesčas, aby snížili úroveň nebezpečí.
Vědci z Německa a Španělska se rozhodli podívat se na proces blíže.
Chtěli pochopit, zda jsou tyto bakterie k něčemu užitečné. Objevili však nejen strategie přežití, ale skutečný čisticí mechanismus.
Pětimocný uran
Tým shromáždil vzorky vody z čistíren odpadních vod a umístil je do laboratorních podmínek, které simulovaly temné hlubiny dolu chudé na kyslík.
V tom spočíval experiment: bakterie byly „krmeny“ glycerolem.
Po přijetí tohoto zdroje uhlíku začaly bakterie zpracovávat rozpuštěný uran. Typicky je uran ve valenci 4 nebo 6 a pětimocný uran má náboj +5. Tento mezistav je neobvyklý. Nestabilní. Zřídka.
„Uran se typicky vyskytuje ve valenci 4 nebo 6… Pětimocný uran… byl pozorován v nestabilním oxidovaném stavu,“ poznamenává Antonio Newman-Portela z Institutu radiačních materiálů (HZDR).
Ale tito mikrobi změnili situaci.
Bakterie násilně převedly uran do stavu +5. Poté jej spojili se železem a kyslíkem. V důsledku toho vznikl minerál FeU(V)O4. Vědci o této sloučenině věděli, ale nikdy ji neviděli takto přirozeně vznikat. Bylo to považováno za příliš nestabilní.
Výsledky byly působivé.
Po 130 dnech zůstalo v roztoku pouze asi 5 % uranu. Co se stalo se zbytkem? Byl upevněn v pevných minerálních strukturách. Bakterie ji buď obalily svými buněčnými stěnami, nebo ji nechaly krystalizovat při kontaktu se vzduchem.
Biologický roztok
Úklid radioaktivního odpadu je celosvětovým problémem. Podzemní vody v USA, Kanadě, Austrálii a dalších zemích často překračují normy bezpečného obsahu uranu. Moderní metody čištění produkují obrovské množství toxického kalu a stojí jmění.
Bioremediace nabízí jiný přístup.
Zabraňuje vzniku sekundárního odpadu tím, že k hlavní práci používá živé systémy. Nový výzkum ukazuje, že bakterie nejen tolerují znečištění, ale také je neutralizují.
Mohli by se tito mikrobi stát našimi spojenci?
Možná. Autoři studie poznamenávají, že tento konkrétní scénář se vyvíjel za určitých geochemických podmínek. Princip se však zdá být přenosný i na jiné případy. Pokud dokážeme nakrmit správné druhy bakterií v jiných kontaminovaných oblastech, výsledky mohou být podobné.
„Stále se máme co učit,“ říká Evelyn Krauchik-Byarshed. “Práce na nápravě není sama o sobě obtížná, ale ještě nemáme kompletní mapu procesů.”
Přesto je tato myšlenka slibná.
Utratili jsme miliardy na těžbu uranu. Nyní necháme na mikrobech, aby jej „vrátili“ do bezpečné formy. To zní divně. I trochu chaotické.
Ale možná po století jaderné úzkosti musíme hledat další řešení v chaosu.
Bakterie se nestarají o naši politiku ani o naše obavy. Jednoduše absorbují glycerol a izolují uran.
A na to bychom si asi měli dát pozor.
