Les bactéries ont mauvaise réputation, et souvent à juste titre. Pourtant, certaines d’entre elles pourraient bien devenir de précieuses alliées face à l’un des poisons les plus redoutables laissés par l’humanité : l’uranium. Au cœur d’une ancienne mine soviétique, nichée dans les profondeurs de la Saxe allemande, des microbiologistes ont fait une découverte aussi surprenante qu’encourageante. Là où l’URSS extrayait jadis le combustible de ses ogives nucléaires, des micro-organismes discrets grignotent aujourd’hui ce métal radioactif. Et les résultats obtenus ont de quoi nourrir de sérieux espoirs pour la dépollution des sites contaminés à travers la planète.
Dans les profondeurs d’une mine qui armait l’arsenal soviétique
L’histoire commence dans un lieu chargé de mémoire : la mine d’uranium de Wismut GmbH Schlema-Alberoda, en Saxe. Entre 1946 et 1990, l’Union soviétique y a exploité l’un des plus grands gisements d’uranium au monde. Le bilan de cette activité donne le vertige : environ 80 000 tonnes d’uranium ont été extraites de ces galeries, une partie de ce précieux minerai ayant directement servi à alimenter les ogives nucléaires de la superpuissance de l’époque.
C’est dans ce décor industriel hérité de la Guerre froide que des microbiologistes du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf sont venus prélever des échantillons. Leur cible : l’eau non traitée d’un canal d’entrée de la mine. Ce liquide, en apparence banal, s’est révélé grouillant de vie microscopique. Un véritable écosystème invisible s’était développé dans cet environnement pourtant hostile, saturé de métal lourd radioactif.
Ces micro-organismes qui font disparaître 95 % de l’uranium
L’analyse de l’eau a révélé une communauté bactérienne étonnamment diversifiée. On y trouve plusieurs familles de bactéries dites anaérobies, c’est-à-dire capables de vivre sans oxygène :
- Geobacter et Shewanella, spécialisées dans la dégradation des métaux
- Desulfovibrio, qui utilise le soufre
- Clostridium et Pseudomonas, expertes de la fermentation et des composés azotés
Le plus fascinant reste ce que ces bactéries sont capables d’accomplir. En laboratoire, les chercheurs les ont placées dans des conditions proches de leur environnement naturel, pauvre en oxygène. Le verdict est tombé après une longue période d’observation : au bout de 130 jours, seulement 5 % de l’uranium dissous dans l’eau subsistait. Autrement dit, ces micro-organismes minuscules ont fait disparaître 95 % de ce métal mortel. Une performance qui, à l’échelle de la nature, relève presque de l’exploit.
Le secret du glycérol : ce qui donne aux bactéries leur appétit radioactif
Mais comment ces bactéries parviennent-elles à un tel résultat ? Le secret tient à leur alimentation. Ces organismes peuvent métaboliser l’uranium, ce métal lourd toxique pour l’humain, à condition de disposer d’une source de nourriture bien précise : le glycérol. Ce composé, qui n’est autre qu’un élément de base des graisses, joue le rôle de carburant. Sans lui, pas de festin radioactif.
Grâce à des techniques de pointe combinant microscopie et spectroscopie avancées, les scientifiques ont pu observer précisément ce qui se passait. Ils ont constaté que les bactéries avaient littéralement incorporé l’uranium dans leurs parois cellulaires. Le métal n’est donc pas simplement neutralisé à distance : il est capturé, piégé au sein même de la structure des micro-organismes. Une manière particulièrement efficace de l’immobiliser et de l’empêcher de se disperser dans l’environnement.
Un composé mystérieux qui pourrait changer l’avenir de la dépollution
C’est peut-être là que réside la révélation la plus intrigante. En analysant l’uranium capturé, les chercheurs ont découvert qu’il avait adopté une forme rare, dite pentavalente (valence 5). Or, dans la nature, l’uranium se présente habituellement en valence 4 ou 6. Cette forme intermédiaire est normalement instable et éphémère, un état de passage fugace. Ici, elle persiste, ce qui a de quoi étonner les spécialistes.
L’explication réside dans une combinaison chimique inattendue : cet uranium pentavalent s’associe à du fer et de l’oxygène pour former un composé stable encore dépourvu de nom officiel, désigné par la formule FeU(V)O4. Ce n’est pas la première fois qu’on l’observe : il avait déjà été repéré en 2020 dans des sols de Croatie contaminés par des munitions à l’uranium. Fait remarquable, ce composé y était resté stable pendant plus de 25 ans, même exposé à l’oxygène de l’atmosphère. Une robustesse qui pourrait tout changer pour piéger durablement la radioactivité.
Au fond, cette découverte illustre à merveille la manière dont la nature invente parfois des solutions là où l’humanité a semé le désastre. Comprendre le mécanisme de ces bactéries et évaluer leur usage pour dépolluer les sites contaminés : voilà l’objectif qui anime les chercheurs. Si ces micro-organismes tiennent leurs promesses, ils pourraient bien devenir des acteurs discrets mais essentiels du nettoyage de nos héritages nucléaires les plus encombrants. Et si l’avenir de la dépollution radioactive se jouait finalement à l’échelle du microscopique ?