En un depósito de agua turbia bajo los reactores dañados de la central nuclear Fukushima Daiichi, un equipo de científicos ha encontrado una comunidad microbiana viva en un entorno que muchos suponían casi estéril. A pesar de que el agua está contaminada con cesio radiactivo a niveles cercanos a mil millones de becquerelios de cesio 137 por litro, las bacterias sobreviven y forman capas viscosas sobre superficies metálicas.
Cómo sobreviven las bacterias en un ambiente tan hostil
Todo comenzó tras el terremoto y tsunami de 2011 que provocaron múltiples fusiones en los núcleos de los reactores y la inundación con agua de mar en la planta. Este agua de emergencia se acumuló en la llamada «sala toroidal», una cámara de seguridad situada bajo el edificio del reactor que atrapa el vapor y materiales radiactivos. Años después, en ese lugar aún persiste agua estancada y altamente contaminada.
Los biólogos Tomoro Warashina y Akio Kanai, de la Universidad Keio, recogieron muestras de dos profundidades diferentes dentro de este depósito y usaron equipos portátiles de secuenciación de ADN que pueden operar de forma segura en lugares con radiación. De esta forma, lograron mapear la comunidad bacteriana presente.
Microbios comunes en un entorno radiactivo
Los análisis genéticos mostraron que la capa superior del agua, llamada TW1, estaba dominada por bacterias del género Limnobacter, mientras que en la capa inferior, rica en lodos (TW2), predominaba el género Brevirhabdus. Ambos pertenecen a grupos de microbios quimiolitotróficos que obtienen energía oxigenando compuestos inorgánicos como azufre y manganeso en lugar de alimentarse de materia orgánica.
Cuando los investigadores expusieron una bacteria emparentada, Limnobacter thiooxidans, a radiación gamma, su resistencia fue similar a la de bacterias comunes. En las muestras de Fukushima, la presencia de géneros bacterianos conocidos por su extrema resistencia a la radiación fue mínima. Según los autores, el impacto de la radiactividad en la selección bacteriana dentro del agua de la sala toroidal fue mínimo en comparación con otras presiones ambientales.
Implicaciones para la descontaminación y la industria nuclear
¿Cómo afrontan estas bacterias un ambiente tan estresante? El estudio apunta a la formación de biopelículas, capas delgadas y viscosas que los microbios crean sobre las superficies metálicas. Estas biopelículas actúan como escudo, protegiendo a las bacterias del daño de la radiación ionizante mientras aprovechan minerales disueltos para obtener energía.
Desde el punto de vista ecológico, la comunidad bacteriana en la sala toroidal combina dos mundos: muchas de ellas son bacterias marinas típicas, probablemente introducidas por el tsunami, y otras se parecen a especies que prosperan en biopelículas industriales, lodos y aguas residuales. Microorganismos similares se han detectado en depósitos de combustible nuclear gastado en Francia y Brasil.
Aproximadamente un 70% de las bacterias encontradas están asociadas con la corrosión metálica. Para ingenieros y comunidades implicadas en el desmantelamiento de la planta, este dato es clave, ya que las biopelículas corrosivas pueden dañar estructuras metálicas, tuberías y equipos, dificultando el trabajo de cámaras y robots.
Lecciones previas de accidentes nucleares como Three Mile Island o Chernóbil han evidenciado que los microbios pueden complicar significativamente las tareas de limpieza.
Este estudio, publicado por la American Society for Microbiology, proporciona un mapa microbiano que ayudará a planificar medidas de control, como recubrimientos o biocidas, para reducir la corrosión y riesgos futuros sin generar nuevos problemas ambientales.
Para ecólogos y microbiólogos, Fukushima se ha convertido en un caso de estudio sobre la adaptación de la vida en ambientes extremos. A diferencia de los hongos radiotolerantes hallados en suelos de Fukushima o Chernóbil, que emplean pigmentos para tolerar la radiación, la vida en la sala toroidal se sostiene principalmente gracias a la química del agua de mar y las biopelículas protectoras.
Esta investigación demuestra que, incluso en el contexto de un accidente nuclear, terremoto y tsunami, las comunidades microscópicas continúan activas, modificando metales y agua, un factor que debe considerarse en planes de limpieza y seguridad a largo plazo.
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