Une bactérie capable de décontaminer les eaux radioactives

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.

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.