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Une bactérie capable de décontaminer les eaux radioactives

Posté le par Nicolas LOUIS dans Matériaux, Biotech & chimie

Des chercheurs ont démontré la capacité d'une cyanobactérie à piéger deux isotopes radioactifs même en présence d'une eau riche en calcium. Ces travaux pourraient faciliter la dépollution des eaux contaminées.

Des chercheurs du CNRS ont mis en évidence la capacité d’une cyanobactérie, encore appelée algue bleue en raison de sa couleur, à piéger certains isotopes radioactifs même en présence d’une d’eau riche en calcium. A l’origine de leurs travaux, une propriété de certaines de ces bactéries, capables de minéraliser le calcium pour former du carbonate de calcium solide. Plus largement, toute la famille des alcalino-terreux peut potentiellement être transformée en granules carbonatés car leurs éléments chimiques présentent des propriétés quasi-identiques. C’est-à-dire, en plus du calcium : le baryum, le strontium et le radium. Or, le strontium-90 et le radium-226 sont deux isotopes radioactifs.

99% des radionucléides piégés

« Nous avons réussi à isoler de son milieu la bactérie Gloeomargarita lithophora puis à la cultiver en laboratoire, explique Karim Benzerara, chercheur au CNRS à l’Institut de minéralogie, physique des matériaux et cosmochimie (IMPMC). Nous avons découvert qu’elle est capable de concentrer, à l’intérieur de ses cellules, des éléments plus lourds que le calcium comme le radium et le strontium. Même lorsque la solution contient une concentration un million de fois plus élevée en calcium qu’en strontium et radium, cette bactérie incorpore préférentiellement ces deux derniers éléments ». Une découverte importante puisque les dispositifs actuels pour piéger ces éléments radioactifs saturent rapidement et deviennent inefficaces en présence d’une trop forte concentration en calcium.

Image colorisée en microscopie électronique à balayage d’une cellule (gris) de Gloeomargarita lithophora contenant des inclusions intracellulaires (grains clairs/jaunes) de carbonate de calcium /Karim Benzerara & Stefan Borensztajn

L’équipe de chercheurs révèle que 99 % des radionucléides sont piégés par les cellules de cette cyanobactérie Gloeomargarita lithophora et sont ainsi biominéralisés dans des granules carbonatés. Inversement, lorsqu’elle est absente ou que d’autres espèces de cyanobactéries sont ajoutées, la quasi-totalité des radionucléides reste dans la solution. Autre résultat significatif : la bactérie continue son processus de stockage alors même que des isotopes radioactifs s’accumulent à l’intérieur de ses cellules. « Sa capacité à fonctionner ne s’altère pas, souligne le chercheur. Elle ne paraît pas stressée et l’ensemble de son organisme semble préservé. »

Ces travaux pourraient aboutir par la mise en œuvre d’un nouveau procédé de dépollution des eaux contaminées en strontium et en radium radioactifs. La recherche doit tout de même se poursuivre afin de mieux comprendre le mécanisme de cette bactérie qui vit dans les lacs et les étangs. « Parmi nos interrogations, nous souhaitons connaître la teneur maximale en éléments radioactifs qu’elle est capable d’assimiler, en combien de temps et à quelle température », ajoute Karim Benzerara.

Une décroissance radioactive en 16 000 ans

Une fois les isotopes piégés, la méthode pour réduire leur radioactivité reste la même que celle actuellement pratiquée. Il est nécessaire de stocker à l’écart cette matière inerte radioactive durant de très longues années. « La bactérie présente l’avantage de concentrer davantage ces éléments et donc de nécessiter un volume de stockage moins important qu’habituellement », analyse le chercheur. Compter au moins 300 ans pour voir décroître de 99,9% la radioactivité du strontium-90 et au minimum 16 000 ans pour le radium-226. Le premier est issu de la fission nucléaire et peut être libéré accidentellement dans la nature par des centrales nucléaires comme lors des catastrophes de Tchernobyl et de Fukushima. Même à des concentrations très faibles, il est dangereux car il s’accumule dans les organismes en se fixant préférentiellement sur les os. Le second est un isotope naturellement présent dans la nature, principalement dans les roches et les sols. Il peut se retrouver à des niveaux de concentration élevés dans les eaux de surface à proximité des mines d’uranium.

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Posté le par Nicolas LOUIS

Les derniers commentaires

  • Je travaille dans le démantèlement et la gestion des déchets nucléaires, il est indiqué que le baryum serait également concerné par une assimilation dans la bactérie. Le baryum 137m est lié à la décroissance du Cs137, le premier radioélément beta/gamma des déchets issus de fission, ce baryum est il également fixé par cette bactérie? L’article n’en parle pas..
    Merci.

  • Le seul problème mineur des eaux de Fukushima est qu’elles contiennent de tritium, élément indissociable de l’eau.
    Mais la grande chance est que ce tritium est émetteur béta pur de très faible énergie.
    Les océans en contiennent naturellement comme ils contiennent du deutérium.
    On peut donc rejeter ces eaux au large dans l’océan pacifique et cela n’aura strictement aucun effet.
    C’est d’ailleurs la recommandation des instances internationales compétentes.

  • Bonjour. Nous avons contacté le chercheur qui a corrigé ses chiffres. Nous avons donc rectifié l’article. Merci beaucoup !

  • Petite erreur : « Compter au moins 300 ans pour voir décroître de 90% la radioactivité du strontium-90 et au minimum 16 000 ans pour le radium-226. »
    Avec ces durées l’activité est divisée par 1000 dans les deux cas, donc la décroissance est de 99,9% et non 90%.


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