¿Puede una comunidad de bacterias ayudar a contener el uranio que sigue saliendo de una mina cerrada hace décadas? Un equipo del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf de Alemania y la Universidad de Granada ha observado que sí, al menos en ensayos de laboratorio con agua real de mina.
Al terminar el experimento, en el agua quedaba solo alrededor del 4 % del uranio disuelto al principio. Las bacterias no hicieron desaparecer el elemento ni su radiactividad. Lo fijaron en partículas sólidas menos móviles, algo clave cuando el riesgo es que el contaminante viaje con el agua.
Una mina convertida en laboratorio
Las muestras procedían de Schlema-Alberoda, en Sajonia, una explotación que estuvo entre las mayores minas de uranio del mundo antes de cerrar en 1990. Formó parte de la compañía soviético-alemana Wismut, cuya producción programada terminó el 31 de diciembre de aquel año.
Desde el cierre, las galerías se han inundado y el agua requiere tratamiento continuo. El agua sin tratar contiene alrededor de un miligramo de uranio por litro. Como referencia, la guía provisional de la OMS para agua potable es de 0,03 miligramos por litro y se refiere a sus efectos químicos, no a los radiológicos.
El trabajo está encabezado por Antonio M. Newman-Portela, vinculado al HZDR y al Departamento de Microbiología de la Universidad de Granada. Entre los responsables figuran Evelyn Krawczyk-Bärsch, Mohamed L. Merroun y Johannes Raff, con participación de Wismut y del Sincrotrón Europeo de Grenoble.
El glicerol activa el proceso
Los investigadores llenaron botellas de dos litros con agua de la mina y recrearon pequeños ecosistemas sin oxígeno. Prepararon tres réplicas por condición, las mantuvieron en la oscuridad durante 130 días y añadieron glicerol, una fuente de carbono y energía para muchas bacterias. La ausencia de oxígeno reproduce lo que ocurre a unos 2.000 metros de profundidad.
En el agua, el uranio suele encontrarse en una forma soluble y móvil llamada hexavalente. Las bacterias cambiaron parte de ese uranio a estados menos oxidados, incluida una variante pentavalente, una forma poco habitual de unirse a otros átomos. Esta terminó asociada con hierro y oxígeno en un mineral sin nombre común.
La caída fue modesta durante los primeros 20 días y después se aceleró hasta un máximo del 96 %. En los controles hubo pérdidas de alrededor del 25 % sin glicerol y del 36 % en agua esterilizada con glicerol, probablemente por adhesión a superficies o partículas. La diferencia respalda un papel importante de los microorganismos.
El uranio acaba en un sólido
El cambio podía verse a simple vista. El agua amarillenta terminó más transparente y apareció un precipitado negro en el fondo, mientras la microscopía mostró nanopartículas de uranio alrededor de las membranas bacterianas.
Al final quedaban 0,04 miligramos de uranio por litro frente al miligramo inicial. Dicho de otro modo, casi todo había salido de la fase líquida, aunque los controles indican que una parte pudo adherirse sin intervención de bacterias vivas.
La forma pentavalente se mantuvo durante los 130 días sin oxígeno y siguió presente tras cuatro semanas expuesta al aire. Incluso entonces representaba algo más de la mitad del uranio analizado. Eso sugiere resistencia, pero no demuestra estabilidad indefinida.
Qué aporta la biorremediación
La biorremediación aprovecha organismos vivos para retirar, transformar o inmovilizar contaminantes. En la práctica, estas bacterias actúan como albañiles microscópicos que sacan el uranio de la solución y lo incorporan a un sólido. La radiactividad sigue presente, por lo que el material tendría que vigilarse y gestionarse.
El tratamiento actual de Schlema-Alberoda usa reactivos alcalinos para precipitar contaminantes y genera lodos que deben manejarse. Funciona, pero exige operación continua y tiene costes elevados. Una vía biológica podría complementarlo dentro de la mina, aunque este estudio no calcula el ahorro.
El equipo ya había publicado una investigación en 2024 que comparó glicerol, ácido vanílico y ácido glucónico. El glicerol fue el mejor estímulo y retiró el 99 % del uranio soluble en aquellos ensayos. El nuevo trabajo identifica los compuestos formados y comprueba su respuesta al oxígeno.
Lo que falta por demostrar
El experimento utilizó agua de un único emplazamiento y botellas de laboratorio, no un acuífero en movimiento. La comunidad contenía bacterias fermentadoras, que degradan el glicerol, y reductoras de sulfato, pero el estudio no atribuye todo el proceso a una sola especie ni resuelve por completo el mecanismo.
Ahora habrá que comprobar cómo responde el sistema a cambios de oxígeno, acidez, minerales y otros contaminantes durante periodos más largos. También será necesario controlar el sólido para evitar que el uranio vuelva a movilizarse. Nada de esto es un detalle menor.
“Nuestra investigación ha demostrado por primera vez que las bacterias alimentadas con glicerol pueden convertir uranio tóxico disuelto en agua en un compuesto químico estable”, afirmó Krawczyk-Bärsch. La investigadora añadió que aún deben estudiar hasta qué punto puede emplearse en tareas de remediación. Por ahora, el resultado apunta a una posible herramienta, no a una tecnología lista para desplegar.
El estudio se ha publicado en Nature Communications.
