La mobilité de l’uranium stocké dans les marais fortement sous-estimée

Des chercheurs de l’EPFL étudiant une zone humide située près d’une mine désaffectée d’uranium dans le Limousin (France) ont pu montrer que l’uranium présent dans ce type de milieux pouvait être beaucoup plus mobile que prévu.

Connus pour absorber les polluants, les marais artificiels sont considérés comme un outil efficace pour contenir l’uranium hydrique. Or, des scientifiques étudiant une zone humide naturelle contaminée près d’un ancien site minier du Limousin (France) ont découvert que l’uranium pouvait s’écouler dans les eaux environnantes dans certaines circonstances.

Une récente publication dans Nature Communications explique comment cet élément radioactif est capable de s’échapper d’un terrain humide sur de minuscules composés métalliques et organiques, et ce grâce à un coup de pouce des bactéries du milieu environnant. Cette étude réalisée en collaboration avec le HZDR en Allemagne et Areva en France a été mise en avant par un communiqué de presse du journal.

L’uranium est présent sous 2 formes dans la nature: l’U-4 et l’U-6, les chiffres indiquant combien de liaisons chimiques l’atome est capable de former. « Jusqu’ici, les scientifiques pensaient que l’U-4 se comportait comme un minéral statique, l’U-6 étant considéré comme la seule et unique forme soluble existante », explique la professeure Rizlan Bernier-Latmani, responsable de l’étude. Les chercheurs ont désormais prouvé que cette distinction n’était pas si claire en repérant une forme non soluble mais mobile d’U-4.

Des processus bactériens ou chimiques des milieux humides transforment l’U-6, la forme soluble d’uranium, en U-4. « Ce phénomène était censé être bénéfique pour l’environnement, car on supposait que le contaminant était emprisonné et maintenu loin de l’eau », poursuit la chercheuse.

Les chercheurs ont désormais prouvé que l’uranium retenu pouvait être bien plus mobile que prévu. L’analyse d’un ruisseau du Limousin traversant une zone humide près d’un site contaminé a démontré que l’uranium pouvait s’échapper hors dudit milieu, puis dans le cours d’eau. Les concentrations que l’on y mesure ne sont donc pas uniquement dues, comme on le pensait, aux gravats extraits de l’ancienne mine.

De nombreux paramètres requis

Pour que l’uranium puisse être remobilisé afin de quitter un milieu humide, un certain nombre de conditions spécifiques doit toutefois être remplies, explique Rizlan Bernier- Latmani. « Nous avons découvert que l’uranium ne pouvait s’échapper, s’il était présent sous sa forme U-4 mobile, que combiné à de grandes quantités de matière organique, à du fer, et à relativement peu de sulfites, » précise-t-elle.

Selon le premier auteur de l’étude Yuheng Wang, tout concordait parfaitement sur le terrain français inondé étudié par son équipe. L’uranium y a été observé dans une couche argileuse sous la forme de minuscules agrégats d’U-4 mobile, aux côtés de fer en quantité suffisante. Toute la zone humide était en outre riche en bactéries et en microparticules organiques particulières, comparables à de petites ficelles.

La remobilisation de l’uranium en elle-même est un procédé complexe. La bactérie utilise tout d’abord le fer comme énergie et le transforme pour qu’il s’associe aisément avec ces particules spéciales présentes en zone humide. Lorsque le fer s’accroche à ces particules, comme des perles sur une ficelle, il est libre de migrer dans le terrain jusqu’à rencontrer des agrégats d’ U-4. L’uranium peut alors se fixer sur ces « billes » de fer et fuir hors du terrain inondé jusque dans l’eau.

La mobilité de l’uranium, que l’on pensait cantonné en terrain inondé, pourrait en effet être fortement sous-estimée. L’étude suggère toutefois une nouvelle stratégie susceptible de contenir la contamination des zones humides : "si les bactéries recoivent assez de sulfates, elles libèrent en effet des sulfites qui emprisonnent le fer et diminuent sa concentration, stoppant de manière efficace la chaîne d’événements avant que l’uranium ne fuie."