De kernramp in Fukushima Daiichi in 2011 creëerde een extreme omgeving, maar toch blijft het microbiële leven in de reactor verrassend… gewoon. Uit een onderzoek uit 2024 bleek dat de bacteriën die gedijen in het zeer radioactieve water van de toruskamer van de plant geen speciale aanpassingen hebben ontwikkeld om met straling om te gaan. Dit is niet alleen maar een curiosum; het benadrukt een praktisch probleem voor de ontmanteling van kerncentrales, waarbij microbiële activiteit de corrosie kan versnellen en de schoonmaakinspanningen kan bemoeilijken.
Het ongeval en de nasleep ervan
Op 11 maart 2011 veroorzaakte een enorme aardbeving onder water een tsunami die de kerncentrale van Fukushima Daiichi overweldigde. Kernsmeltingen vonden plaats toen zeewater de faciliteit overspoelde, wat leidde tot wijdverbreide besmetting. De stad Ōkuma, waar de fabriek zich bevindt, werd geëvacueerd en is tot op de dag van vandaag nog steeds dunbevolkt.
De onverwachte microbiële gemeenschap
Ingenieurs merkten dat microbiële matten groeiden in het radioactieve water dat zich ophoopte in de reactorgebouwen. Gezien het feit dat extreme straling doorgaans de snelle evolutie van organismen aanstuurt, verwachtten wetenschappers dat zeer stralingsresistente soorten zoals Deinococcus radiodurans het milieu zouden domineren. In plaats daarvan ontdekten ze dat de microbiële gemeenschappen grotendeels bestonden uit gewone mariene bacteriën van de geslachten Limnobacter en Brevirhabdus, die zich normaal gesproken voeden met zwavel en mangaan.
Waarom dit belangrijk is
Het feit dat deze microben zich niet hebben aangepast aan de straling suggereert dat de niveaus niet hoog genoeg waren om resistentere stammen te selecteren. Maar belangrijker nog: deze bacteriën vormen biofilms: slijmerige, beschermende matrices die hen beschermen tegen straling en metaalcorrosie versnellen.
“Als biofilm-bouwende microben het meest waarschijnlijk zijn om te overleven in radioactief water, dan vormt dat een voorspelbare complicatie waarmee rekening moet worden gehouden tijdens de ontmanteling van kerncentrales”, merkten de onderzoekers op.
Gevolgen voor de ontmanteling
De ontmanteling van kerncentrales is een proces dat tientallen jaren duurt. Microben kunnen corrosie verergeren, de structurele integriteit verminderen en het opruimen bemoeilijken door de zichtbaarheid in water te verminderen. De microben uit Fukushima hadden geen extreme aanpassingen nodig om te overleven; ze exploiteerden eenvoudigweg een omgeving waarin gewone bacteriën konden gedijen.
Deze ontdekking onderstreept dat zelfs zonder dramatische evolutionaire veranderingen het microbiële leven een aanzienlijke praktische uitdaging kan vormen bij het langetermijnbeheer van kernafval en de ontmanteling van faciliteiten. Het negeren van deze veerkrachtige gemeenschappen kan het opruimen vertragen en de kosten verhogen.
