Almanya'da sular altında kalmış bir uranyum madeninin suyundaki doğal bakteriler, oksijensiz koşullarda gliserolle beslendiklerinde 130 günde çözünmüş uranyumun %96'sına kadarını uzaklaştırdı — hareketli bir kirleticiyi yerinde kalan katı bir minerale dönüştürdüler.

Su, 1949-1990 yılları arasında yaklaşık 80.000 ton uranyum çıkarılan ve dünyanın en büyük, en çok incelenen uranyum yataklarından biri olan Saksonya'daki Schlema-Alberoda'dan geldi. Madencilik sona erince yeraltı ocakları sular altında kaldı — ancak madenden geçen su hâlâ uranyum topluyor ve konsantrasyonları, Saksonya'da uygulanan deşarj sınırlarının üzerinde, litre başına yaklaşık bir miligramda tutuyor.

Araştırmacılar, madenin arıtma tesisinin girişinden arıtılmamış su topladı, iki litrelik kaplara koydu, oksijeni giderdi ve özenle hesaplanmış miktarda gliserol ekledi. Şişeler, maden suyuna özgü mikrobiyal topluluğa güvenerek — hiçbir özel tasarlanmış tür kullanılmadan — yaklaşık 28 santigrat derecede karanlıkta 130 gün bekletildi.

Çözünmüş uranyum, litre başına bir miligramdan 0,04 miligrama, yani yaklaşık %96 azaldı. Fermente eden bakteriler gliserolü asetat ve laktat gibi daha küçük bileşiklere ayırdı ve hidrojen gazı üretti; bu ürünler sülfat ve metal indirgeyen mikroorganizmaları besledi. Desulfobulbus ve Desulfovibrio olmak üzere iki sülfat indirgeyen grup özellikle belirginleşti; bazı Desulfovibrio üyelerinin elektronları doğrudan uranyuma aktardığı biliniyor.

Uranyum besin değildi — daha çok bir elektrik prizine benziyordu: mikrobiyal metabolizmanın açığa çıkardığı elektronların sonunda varabileceği bir yer. Bu elektron transferi uranyumun kimyasını değiştirdi: hareketli U(VI) elektron kazanarak, çok daha az çözünür olan ve katı uranyum dioksit (uraninit minerali) olarak çöken U(IV)'e dönüştü. Mikroskop gözlemleri, bakteri yüzeylerinde birkaç nanometre boyutunda uraninit kristalleri de dahil uranyum açısından zengin kümeler doğruladı.

Pratik engeller sürüyor: Gliserolü sular altındaki tüneller ağına dağıtmak zor olurdu ve işlem demir, sülfat ve arsenik konsantrasyonlarını da değiştirir. Uraninit nanoparçacıkları oksitlenebilir ve küçük parçacıklar yeraltı suyunda hareket edebilir. Yine de Nature Communications'da yayımlanan çalışma, tamamlayıcı bir stratejiye işaret ediyor: Yeraltı mikrobiyal topluluklarını, uranyum yüzeydeki arıtma sistemlerine ulaşmadan önce hareketsizleştirmeleri için teşvik etmek.

Kaynaklar