Katastrofa nuklearna w Fukushima Daiichi w 2011 r. stworzyła ekstremalne środowisko, a mimo to życie drobnoustrojów wewnątrz reaktora było zaskakująco… zwyczajne. Badanie przeprowadzone w 2024 r. wykazało, że bakterie żyjące w wysoce radioaktywnej wodzie w komorze popielniczej rośliny nie wyewoluowały żadnych specjalnych adaptacji do zwalczania promieniowania. To nie jest tylko ciekawostka; Wskazuje to na praktyczny problem związany z likwidacją elektrowni jądrowych, gdzie aktywność drobnoustrojów może przyspieszyć korozję i skomplikować prace porządkowe.
Katastrofa i jej konsekwencje
11 marca 2011 r. potężne podmorskie trzęsienie ziemi spowodowało tsunami, które zalało elektrownię jądrową Fukushima-1. W wyniku zalania obiektów przez wodę morską doszło do stopienia rdzenia reaktora jądrowego, co doprowadziło do powszechnego skażenia. Miasto Okuma, w którym znajduje się stacja, zostało ewakuowane i do dziś pozostaje słabo zaludnione.
Nieoczekiwana społeczność drobnoustrojów
Inżynierowie zauważyli maty mikrobiologiczne rosnące w radioaktywnej wodzie gromadzącej się wewnątrz budynków reaktora. Biorąc pod uwagę, że ekstremalne promieniowanie zazwyczaj stymuluje szybką ewolucję organizmów, naukowcy spodziewali się, że dominują gatunki wysoce odporne na promieniowanie, takie jak Deinococcus radiodurans. Zamiast tego odkryli, że społeczności drobnoustrojów składały się głównie z pospolitych bakterii morskich z rodzajów Limnobacter i Brevirhabdus, które zazwyczaj żywią się siarką i manganem.
Dlaczego to jest ważne?
Fakt, że drobnoustroje te nie przystosowały się do promieniowania, sugeruje, że jego poziom nie był wystarczająco wysoki, aby można było wybrać bardziej oporne szczepy. Ale co ważniejsze, bakterie te tworzą biofilmy: śluzowate matryce ochronne, które chronią je przed promieniowaniem i przyspieszają korozję metali.
„Jeśli drobnoustroje tworzące biofilmy mają największe szanse na przeżycie w radioaktywnej wodzie, stanowi to przewidywalną komplikację, którą należy wziąć pod uwagę podczas zamykania elektrowni jądrowych” – zauważyli naukowcy.
Konsekwencje likwidacji
Likwidacja elektrowni jądrowych to proces trwający dziesięciolecia. Drobnoustroje mogą zwiększać korozję, zmniejszać integralność strukturalną i utrudniać czyszczenie, zmniejszając widoczność w wodzie. Mikroby Fukushimy nie wymagały ekstremalnych adaptacji, aby przetrwać; po prostu wykorzystali środowisko, w którym zwykłe bakterie mogły się rozwijać.
Odkrycie to podkreśla, że nawet bez dramatycznych zmian ewolucyjnych życie drobnoustrojów może stanowić poważne wyzwanie praktyczne w długoterminowej gospodarce odpadami nuklearnymi i ich likwidacji. Ignorowanie tych odpornych społeczności może opóźnić sprzątanie i zwiększyć koszty.
