Descubren bacterias en una mina alemana que pueden inmovilizar uranio en el agua

En una antigua mina de uranio situada en Schlema-Alberoda, en Sajonia, Alemania, un grupo de investigadores identificó bacterias capaces de participar en la transformación del uranio disuelto en agua hacia una forma química estable. El hallazgo surgió a partir de muestras tomadas en esa explotación subterránea, que durante décadas integró una de las zonas de extracción más importantes de Europa.

El trabajo fue encabezado por especialistas del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, en colaboración con Wismut GmbH y con científicos de la Universidad de Granada. Este lugar formó parte del sistema minero desarrollado en la antigua Alemania Oriental bajo influencia soviética y mantuvo actividad hasta 1990, cuando el proceso de reunificación alemana puso fin a esa etapa. Los resultados fueron presentados en un estudio publicado en la revista Nature Communications.

Lo que detectó el equipo fue una interacción hasta ahora no demostrada en estas condiciones: cuando ciertas bacterias disponen de glicerol como fuente de carbono, pueden favorecer que el uranio pase a un compuesto químico inusualmente estable. El resultado abre una nueva línea de investigación sobre el posible papel de comunidades microbianas en entornos afectados por este metal pesado radiactivo.

Cómo actúan las bacterias y qué encontró el estudio

Para avanzar sobre esa pregunta, los investigadores recolectaron agua de la mina inundada y la estudiaron en laboratorio en condiciones sin oxígeno, con el objetivo de reproducir el ambiente de las profundidades del yacimiento. Allí añadieron glicerol, una sustancia que puede servir como alimento para ciertos microorganismos, y observaron cómo respondía la comunidad bacteriana ya presente en las muestras.

Según el comunicado de prensa, los microbios comenzaron a usar ese recurso y, con el paso del tiempo, la cantidad de uranio disuelto en el agua cayó de manera marcada. “Tras 130 días, solo quedaba en las muestras alrededor del cinco por ciento del uranio disuelto en el agua”, afirmó Antonio M. Newman-Portela, autor principal del estudio y exdoctorando del HZDR y de la Universidad de Granada.

El trabajo también mostró que el químico natural se acumuló en las paredes celulares bacterianas. A partir de técnicas de microscopía y espectroscopia, el equipo detectó además una proporción alta de uranio pentavalente, un estado de oxidación poco frecuente. Dicho en términos simples, se trata de una forma química rara del uranio, con una capacidad de combinación distinta de la que suele observarse con más frecuencia.

Ese punto resultó clave porque, en presencia de hierro y oxígeno, se puede formar FeU(V)O4, un compuesto que los investigadores describen como estable. “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”, afirmó Evelyn Krawczyk-Bärsch, científica del grupo de Microbiología Terrestre del HZDR y coautora del estudio.

La relevancia del hallazgo radica en que el uranio disuelto, al permanecer en el agua, puede desplazarse por el ambiente con mayor facilidad. Si en cambio queda inmovilizado en una forma estable, su capacidad de dispersión se reduce. Según se detalla en el estudio, los autores observaron además que este compuesto no desapareció al exponerse al oxígeno en ensayos posteriores, un dato que refuerza el interés científico sobre su estabilidad.

Qué podría aportar este hallazgo a la remediación de aguas contaminadas

La revisión se inscribe en un campo de investigación que busca aprovechar procesos biológicos para ayudar en la remediación, esto es, en la limpieza o contención de sustancias problemáticas en agua y suelos. Según el comunicado, una de las preguntas centrales del equipo era determinar hasta qué punto estas bacterias podían reducir el uranio disuelto e identificar con precisión qué formas químicas aparecían durante el proceso.

En ese marco, los resultados no presentan una solución ya lista para aplicar, pero sí aportan una pista concreta sobre mecanismos naturales que podrían resultar útiles. El comunicado señala que los investigadores planean analizar con mayor detalle qué bacterias se unen al uranio y qué procesos bioquímicos y geoquímicos hacen posible esa transformación.

La propia Krawczyk-Bärsch marcó ese límite al referirse al alcance del trabajo. “Aún tenemos que investigar hasta qué punto las bacterias podrían ayudar a neutralizar el uranio para fines de descontaminación”, afirmó la investigadora, según narra el comunicado de prensa. Esa cautela también aparece en el paper, donde el trabajo concluye que los procesos identificados en este entorno podrían ser aplicables a otras aguas contaminadas, aunque sin presentar esa posibilidad como una certeza inmediata.

El hallazgo, por lo tanto, suma evidencia sobre un fenómeno que hasta ahora no había sido descrito de esta manera en un entorno natural vinculado a una mina de uranio. A partir de organismos ya presentes en el agua subterránea, el estudio muestra una vía por la cual el químico natural disuelto puede pasar a una forma menos móvil, un dato que ahora deberá ser examinado en mayor profundidad para establecer su alcance fuera del laboratorio.