Por Galileu
Cientistas conseguiram, pela primeira vez, observar bactérias transformando urânio dissolvido em água contaminada em um composto químico estável, removendo cerca de 95% do metal radioativo em 130 dias, o que pode revolucionar as estratégias de descontaminação ambiental.
A pesquisa, realizada na antiga mina de urânio Schlema-Alberoda, na Alemanha, demonstrou que microrganismos adaptados a ambientes radioativos podem metabolizar urânio e convertê-lo em uma forma menos móvel e mais estável, conhecida como urânio pentavalente.
Embora os resultados sejam promissores, os pesquisadores destacam a necessidade de mais estudos para avaliar a aplicabilidade dessas bactérias em outras áreas contaminadas, visando desenvolver métodos biológicos de descontaminação mais econômicos e eficazes.
Pela primeira vez, cientistas observaram bactérias transformando urânio dissolvido em água contaminada em um composto químico estável na natureza. Em experimentos com amostras de água de uma antiga mina de urânio na Alemanha, os microrganismos removeram cerca de 95% do metal radioativo dissolvido após 130 dias, um resultado que pode abrir caminho para novas estratégias de descontaminação ambiental.
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Os resultados foram descritos em um novo estudo conduzido por pesquisadores do Centro Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR), na Alemanha, em parceria com a Universidade de Granada, na Espanha, e publicado em 4 de maio na revista Nature Communications.
Bactérias em uma mina radioativa
A pesquisa teve como foco a antiga mina Schlema-Alberoda, operada pela Wismut GmbH na então Alemanha Oriental sob influência soviética. Encerrada em 1990, após a reunificação alemã, a mina acabou inundada por água subterrânea, que até hoje precisa passar por tratamento contínuo devido aos altos níveis de urânio dissolvido.
Apesar da radioatividade do ambiente, o local abriga uma comunidade de microrganismos adaptada às condições extremas. Dessa forma, os cientistas queriam entender se essas bactérias poderiam influenciar o comportamento químico do urânio presente na água.
Para isso, coletaram amostras diretamente da entrada da estação de tratamento da mina e recriaram em laboratório as condições naturais do subsolo, onde há pouco ou nenhum oxigênio. Em seguida, adicionaram glicerol — uma fonte de carbono que serve como alimento para as bactérias.
Em comunicado, Evelyn Krawczyk-Bärsch, coautora do estudo e microbiologista do HZDR, afirmou que em estudos anteriores do grupo já tinham mostrado que essas bactérias conseguem utilizar o urânio dissolvido em seu metabolismo quando recebem glicerol. A nova pesquisa demonstrou, pela primeira vez, que eles também conseguem converter esse urânio tóxico em um composto químico estável.
Como o processo funciona?
Durante o experimento, os pesquisadores observaram que as bactérias transformaram o urânio em um estado químico raro, conhecido como pentavalente. Em química, a valência ajuda a descrever como um átomo pode se ligar a outros elementos. Normalmente, o urânio é encontrado em estados de oxidação +4 ou +6, enquanto a forma +5 é rara e costuma aparecer apenas de forma breve. Nesse estado, o elemento passa a interagir de forma diferente com outros átomos, o que facilita seu "aprisionamento" em minerais estáveis e reduz sua mobilidade na água.
Na presença dos microrganismos, no entanto, esse urânio pentavalente se combinou com ferro e oxigênio, formando o composto FeU(V)O₄. Embora os cientistas já soubessem da existência desse mineral em laboratório, esta é a primeira evidência de que ele pode se formar naturalmente com a ajuda de bactérias.
As análises também mostraram que o urânio não ficou apenas preso às paredes celulares das bactérias. Grande parte dele permaneceu no estado pentavalente, favorecendo a formação do novo composto estável quando as amostras de água secavam e entravam em contato com o oxigênio.
Após 130 dias de incubação dos microrganismos com glicerol, apenas cerca de 5% do urânio dissolvido inicialmente permanecia na água. No fundo dos recipientes, havia se formado um precipitado escuro — substância sólida que se forma e se deposita no fundo de um recipiente durante uma reação química —, enquanto a água acima permanecia transparente.
Bactérias são a solução?
A contaminação por urânio representa um problema ambiental em diferentes partes do mundo, especialmente em regiões com histórico de mineração. Quando dissolvido na água, o elemento pode se espalhar pelo solo e atingir aquíferos, aumentando os riscos para ecossistemas e para a saúde humana.
Segundo os pesquisadores, métodos biológicos de descontaminação vêm sendo estudados há décadas como alternativas mais econômicas aos tratamentos físico-químicos da água. Trabalhos anteriores já mostraram que essas estratégias conseguem reduzir significativamente a quantidade de urânio dissolvido sem gerar resíduos secundários.
Ainda assim, a equipe ressalta que são necessários novos estudos para determinar até que ponto essas bactérias poderão ser utilizadas na recuperação de áreas contaminadas. Os autores afirmam que, embora os experimentos tenham sido realizados em um cenário geoquímico específico, os processos observados podem ser aplicáveis a outras águas contaminadas por urânio.
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