La mina Schlema Alberoda, en el este de Alemania, fue durante la Guerra Fría una de las explotaciones de uranio más grandes del mundo. Su producción alimentó el programa nuclear de la antigua Unión Soviética. La operación cerró en 1990 y, desde entonces, el yacimiento se inunda de manera progresiva.
El cierre no resolvió el problema ambiental. El agua subterránea sigue en contacto con los residuos minerales y arrastra uranio disuelto. Si ese contaminante llega a ríos o acuíferos usados para el abastecimiento humano, se convierte en un riesgo tanto para los ecosistemas como para la salud de las personas. Por eso el sitio requiere tratamiento continuo.
A gran profundidad, en un ambiente con poco oxígeno y con metales pesados, un equipo del Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf (HZDR) y de la Universidad de Granada encontró algo inesperado: una comunidad de microorganismos que lleva décadas sobreviviendo ahí, sin intervención humana.
Cómo lograron las bacterias inmovilizar el uranio disuelto
Los investigadores llevaron muestras de agua de la mina al laboratorio y recrearon las condiciones del subsuelo. Después añadieron glicerol, un compuesto que sirve como fuente de carbono y energía para ciertos microorganismos. El estudio completo, publicado en Nature Communications, describe cómo esa simple adición bastó para activar el proceso.
La actividad bacteriana modificó la química del agua y favoreció la reducción del uranio disuelto, conocido como U(VI). En ese proceso, los científicos detectaron la formación de uranio pentavalente, U(V), una forma que durante mucho tiempo se consideró demasiado inestable para persistir en la naturaleza.
La actividad microbiana permitió que ese estado se mantuviera y participara en la formación de distintos minerales, entre ellos FeU(V)O₄, un compuesto de uranio y hierro que ayuda a mantener el elemento inmovilizado. También se formó uraninita, una forma de uranio tetravalente, junto con complejos de uranio asociados a carbonatos: varias rutas químicas actuando en simultáneo, no un único mecanismo.
130 días, un precipitado oscuro y una reducción del 96%
El experimento se extendió durante 130 días. Al inicio, el agua contenía uranio disuelto en concentraciones típicas de la mina. Con el paso del tiempo, las condiciones favorecieron la formación de un precipitado oscuro y una caída sostenida en la concentración del elemento.
Al final del período, la concentración de uranio disuelto había bajado aproximadamente un 96 por ciento en los sistemas donde se añadió glicerol. Los análisis también mostraron nanopartículas de uranio acumuladas directamente sobre las superficies celulares de las bacterias, lo que confirmó su papel activo en la formación y ubicación de los minerales.
Por qué importa que el uranio deje de estar disuelto
La movilidad es el problema central de la contaminación por uranio. Mientras el elemento permanece disuelto, puede desplazarse a través del agua subterránea y alcanzar zonas alejadas del punto original de contaminación. Cuando pasa a formar parte de una fase sólida estable, esa capacidad de desplazarse se reduce de forma drástica.
El hallazgo no es exclusivo de un rincón de Alemania. Se han medido concentraciones de uranio por encima del valor orientativo de 0,03 miligramos por litro para agua potable en países como Estados Unidos, Canadá, India, Francia, Australia y Sudáfrica. En algunos casos el origen es minero; en otros, el uranio se libera de forma natural por la geología del terreno.
Una posible vía de biorremediación, no una solución mágica
Los tratamientos actuales para el agua de minas de uranio suelen requerir productos químicos, consumo energético constante y procesos adicionales para manejar los residuos generados. Usar microorganismos que ya hacen ese trabajo de forma natural podría convertirse en una herramienta complementaria, no en un reemplazo total.
Los propios investigadores son cautos: el experimento se hizo bajo condiciones controladas y todavía falta determinar cómo se comporta el proceso a mayor escala, en sitios con distinta química de agua y con diferentes concentraciones de oxígeno y metales. Tampoco se trata de bacterias modificadas genéticamente, sino de una comunidad que ya formaba parte del ecosistema de la mina antes de que alguien la estudiara.
El equipo del HZDR planea profundizar ahora en qué bacterias específicas participan en cada etapa del proceso y cuánto tiempo permanecen estables las formas de uranio generadas. Si ese trabajo confirma lo observado hasta ahora, la biorremediación con microorganismos naturales podría sumarse como una pieza más en el tratamiento de aguas contaminadas por uranio en distintas partes del mundo.
