L’une des plus grandes mines d’uranium au monde, l’exploitation Schlema-Alberoda de Wismut GmbH, située dans ce qui était alors l’Allemagne de l’Est soviétique, a laissé derrière elle un héritage toxique.
Mais dans les eaux contaminées qui ont depuis inondé la mine, l’évolution est peut-être déjà en train de préparer une solution.
Le site minier a été fermé en 1990, avec la réunification de l’Allemagne , et a depuis fait l’objet de travaux de dépollution coûteux et longs.
Lors de sa fermeture, la mine souterraine a été inondée, ce qui a nécessité un traitement continu.
Vous savez peut-être déjà que l’uranium brut est hautement radioactif et que l’exposition à celui-ci – par exemple en buvant de l’eau contaminée – peut causer de graves dommages aux humains et aux autres êtres vivants .
Pourtant, certains organismes parviennent à vivre dans l’eau de la mine chargée d’uranium ; elle abrite tout un écosystème de microbes.
Et, comme des scientifiques l’ont récemment découvert, ces microbes peuvent en fait stabiliser l’uranium dans certaines conditions.
Les recherches ont été menées par des microbiologistes et des écologistes des ressources du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) en Allemagne et de l’Université de Grenade en Espagne, qui ont publié leurs résultats dans la revue Nature Communications.
« Les recherches de notre groupe avaient déjà révélé que les bactéries peuvent utiliser l’uranium dissous dans l’eau pour leur métabolisme lorsqu’elles ont accès au glycérol comme source de nourriture », explique la microbiologiste Evelyn Krawczyk-Bärsch, du HZDR.
« Notre étude a révélé pour la première fois que des bactéries alimentées en glycérol comme source de carbone peuvent convertir l’uranium toxique dissous dans l’eau en un composé chimique stable. »
Krawczyk-Bärsch et son équipe ont commencé leurs expériences avec des échantillons d’eau prélevés à l’entrée de la station d’épuration de la mine Schlema-Alberoda de Wismut GmbH.
« Nous voulions créer des conditions naturelles pour la communauté bactérienne déjà présente dans l’eau de la mine, car à une profondeur d’environ 2 000 mètres, il y a généralement peu ou pas d’oxygène dans la mine », explique Antonio Newman-Portela, microbiologiste au HZDR.
Lorsqu’ils ont incubé les bactéries avec du glycérol, ils ont constaté que les bactéries convertissaient l’uranium en un état pentavalent.
Lorsque l’uranium est pentavalent , il présente un état d’oxydation inhabituel de +5, ce qui modifie la façon dont il se lie aux autres éléments, facilitant ainsi son « emprisonnement » dans des minéraux stables.
« L’uranium se présente généralement sous une valence de 4 ou 6. L’uranium pentavalent existe, mais il est rare ou transitoire. Jusqu’à présent, on l’avait observé dans un état d’oxydation instable », explique Antonio Newman-Portela.
En présence des bactéries, l’uranium pentavalent est alors combiné avec du fer et de l’oxygène pour former FeU (V) O 4 – un composé que les scientifiques connaissaient déjà mais auquel ils n’avaient pas encore donné de nom « commun ».
Ce qu’ils ignoraient, c’est que cela pouvait se former naturellement, et encore moins que des bactéries étaient impliquées.
« Au bout de 130 jours, seulement environ cinq pour cent de l’uranium dissous dans l’eau restait dans les échantillons », explique Newman-Portela.
Non seulement les bactéries avaient incorporé l’uranium dans leurs parois cellulaires, mais une proportion exceptionnellement élevée de cet uranium était pentavalente. Cela signifiait qu’il formait plus facilement du FeU ( V) O₄ , surtout lorsque les échantillons d’eau étaient séchés et exposés à l’oxygène.
La contamination par l’uranium radioactif est un problème mondial.
Aux États-Unis, en Inde, au Canada, en France, en Afrique du Sud et en Australie, les eaux de surface et les eaux souterraines ont parfois dépassé le seuil de 0,03 milligramme par litre de contamination à l’uranium.
Les bactéries pourraient-elles faire partie de la solution ?
« Au cours des trois dernières décennies, la bioremédiation a été explorée comme une alternative rentable au traitement physico-chimique de l’eau », écrivent les auteurs.
« Des études sur le terrain [utilisant des méthodes biologiques] ont démontré une réduction substantielle de l’uranium tout en évitant la production de boues secondaires. »
Ces bactéries pourraient peut-être être des alliées dans notre quête pour dépolluer les sites contaminés par le nucléaire, non seulement en Allemagne, mais dans le monde entier.
« Bien que dérivés d’un seul scénario géochimique, les processus identifiés ici sont largement applicables à d’autres eaux contaminées », concluent les auteurs.
Mais, comme le souligne Krawczyk-Bärsch , « nous devons encore étudier dans quelle mesure les bactéries pourraient contribuer à rendre l’uranium inoffensif à des fins de dépollution ».
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Adaptation Terra Projects
Source : https://www.sciencealert.com/
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