Fukushima – Rettung aus dem Mikrokosmos?

Eines der größten Probleme für Japan ist die radioaktive Verseuchung des Grundwassers durch radioaktives Uran. Das aus dem havarierten Atomkraftwerk austretende Uran ist wasserlöslich, wird mit dem Regen ins Erdreich geschwemmt und sickert dann bis ins Grundwasser hinab. Eine weitflächige radioaktive Kontamination des Grundwassers wäre das Ende für die Bewohner des Inselstaates. Nun könnte ein Bakterium Abhilfe schaffen.

Während Masamichi Yamashita, ehemaliger Professor der Japan Aerospace Exploration Agency, das freigesetzte Cäsium mit Hilfe von Sonnenblumen aus dem Boden holen möchte, was zumindest hübsch anzusehen wäre, wählen Wissenschaftler der Michigan State University (MSU) eine andere Vorgehensweise, um den gefährlich radioaktiven Boden zu entseuchen. Helfen soll dabei ein Mikroorganismus aus der Familie Geobacter. Erstmals entdeckt worden war das Bakterium 1987 im Faulschlamm des Potomac in Washington D.C. Das Bakterium tut im Grunde genau dasselbe wie der Mensch. Es atmet. Allerdings keinen Sauerstoff, sondern Metall. Beispielsweise Geobacter sulfurreducens, welches Schwefel reduziert, um so Energie zu gewinnen. Dabei überträgt es Elektronen aus seiner Nahrung auf einen elektronenhungrigen Molekülempfänger, in diesem Fall auf Eisen III Oxyd. Die dabei abfallende Energie verwertet der Keim für sein Fortbestehen. Biologisch betrachtet handelt es sich hierbei um einen Atmungsvorgang wie bei uns Menschen, nur dass wir unsere Überschusselektronen nicht auf Eisen übertragen, sondern auf Sauerstoff.

Ein weiterer Verwandter dieses Bakterium ist Geobacter Uraniireducens, auch Geobacter metalliireducens. Diesem Organismus haben es Metalle wie beispielsweise Uran angetan. Das Acetathungrige Bakterium überträgt seine freien Elektronen auf Metalle und Schwermetalle, also auch auf Uran und reduziert dieses dadurch zu einer wasserunlöslichen Form. Dabei bedient es sich sogenannter Nanodrähte, einem haarartigen Bewuchs der Außenmembran aus Proteinen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Während Sauerstoffatmer den Elektronenaustausch in der Lunge, also in ihrem Körper vollziehen, verlagert die Mikrobe ihre Atmung somit auf die leitfähigen Härchen außerhalb ihres Körpers. Auf diesem Wege kann sie sich das ansonsten tödliche Uran zunutze machen, ohne selbst dabei Schaden zu erleiden. Gemma Reguera, Forscherin am MSU, ist sich sicher: „Unsere Entdeckung zeigt klar, dass diese Drähte der primäre Katalysator für die Uraniumreduktion sind. Sie führen eine Art Galvanisierungsprozess durch, immobiliseren damit das radioaktive Metall und verhindern beispielsweise einen Eintritt ins Grundwasser“.

Das auf diese Weise wasserunlöslich gemachte Uran wird dadurch zwar nicht seiner gefährlichen Strahlung beraubt, kann dafür jedoch in eine immobilisierte Form überführt werden, die nicht weiter ins Erdreich und somit auch nicht ins Grundwasser hinein sickert, da es unlöslich geworden ist. Abgebaut und entsorgt werden muss es freilich dennoch.

Quellennachweis und weiterführende Links:

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