Urânio, o elemento radioativo que alimenta as usinas nucleares e ocorre naturalmente na crosta terrestre, é tipicamente extraído de grandes depósitos de arenito no subsolo. O urânio nesses depósitos, que são chamadas de frentes de rolagem, há muito se acredita que se formou ao longo de milhões de anos por meio de reações químicas de enxofre e outros compostos não biológicos.

Este livro de geologia amplamente aceito está sendo desafiado por biogeoquímicos da Colorado State University em um novo estudo publicado em 1º de junho em Nature Communications . Thomas Borch, professor de ciências do solo e das colheitas com nomeação conjunta em química e engenharia civil e ambiental, e Amrita Bhattacharyya, um ex-pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Borch, oferecem evidências para uma nova história de origem para o urânio preso no subsolo em frentes de rolo. Bhattacharyya é o primeiro autor do artigo, e agora é pesquisador do Lawrence Berkeley National Laboratory.

"Você sabe que pode ter uma grande história quando descobrir algo que resultará em pessoas tendo que reescrever livros didáticos, "Borch disse." Nossos resultados podem introduzir uma mudança de paradigma na maneira como pensamos sobre a gênese e mineração do minério - a partir de implicações para a saúde humana, às práticas de restauração, para saber como as empresas de mineração calculam quanto podem ganhar com um determinado local. "

A sabedoria convencional nos diz que o urânio dentro dos depósitos de minério é encontrado principalmente na forma de uraninita, um mineral cristalino. Nos últimos anos, os cientistas descobriram novas evidências de que as bactérias - microrganismos vivos - podem gerar um tipo diferente de urânio reduzido que é não cristalino e tem propriedades físicas e químicas muito diferentes. Borch, trabalhando em um experimento não relacionado estudando a composição do urânio em locais minerados e não minerados em Wyoming, presumiu que este biogênico (de origem biológica), o urânio não cristalino pode ocorrer naturalmente dentro dos depósitos de minério.

Descobrir, A equipe de Borch analisou amostras da frente de rolo de Wyoming, usando novas técnicas, incluindo espectroscopia baseada em radiação síncrotron e impressão digital de isótopos. Eles descobriram que até 89 por cento do urânio de suas amostras de 200 metros de profundidade não era uraninita cristalina, mas sim, um urânio não cristalino que foi ligado à matéria orgânica ou carbonato inorgânico. Estima-se que a maior parte do urânio encontrado naquele local não minerado tenha 3 milhões de anos, e formado por redução por microrganismos - micróbios que não respiram em oxigênio, mas em urânio.

Para verificar seus resultados, a equipe fez parceria com especialistas do U.S. Geological Survey, Instituto de Mineralogia da Universidade Leibniz na Alemanha, e o Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne, todos os quais se tornaram co-autores do artigo.

A abundância deste urânio biogênico não cristalino tem implicações para a remediação ambiental de locais de mineração, e para práticas de mineração em geral. Por exemplo, O urânio biogênico não cristalino tem muito mais probabilidade de se oxidar em uma forma solúvel em água do que suas contrapartes cristalinas. Isso poderia impactar a mobilidade ambiental do composto e sua probabilidade de contaminar um aquífero de água potável, Borch disse.

Borch diz que a maioria dos estados exige que as minas usadas sejam restauradas às condições anteriores à mineração. "Para voltar às condições pré-mineração, deveríamos entender melhor essas condições pré-mineração, "Borch disse." A linha de base pode não ser o que pensávamos.

Embora agora haja fortes evidências de origens microbianas de urânio roll-front, o que está menos claro é se os micróbios que produzem o urânio hoje são os mesmos que o formaram na crosta terrestre há 3 milhões de anos. "Mas sabemos, por meio de impressão digital isotópica, que o urânio se formou por redução microbiana, "Borch disse.

Os co-autores de Borch incluem Rizlan Bernier-Latmani, um cientista na Suíça que desenvolveu as técnicas de impressão digital isotópica para diferenciar o urânio formado por meios microbianos ou químicos.

Borch e seus colegas esperam explorar as origens dos depósitos de urânio em outros locais, a fim de avaliar o significado global de suas descobertas.