En consommant l’hydrogène accumulé dans les dépôts de déchets nucléaires souterrains des bactéries permettraient de prévenir des fuites radioactives. C’est la découverte de chercheurs de l’EPFL qui se sont penchés sur le rôle de bactéries découvertes dans les couches géologiques des stockages de déchets en Suisse.
Une équipe de chercheurs conduite par l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne a découvert une communauté microbienne constituée de sept espèces de bactéries. Ces bactéries sont présentes naturellement à des centaines de mètres sous la surface du sol, dans les couches de roche qui avaient été choisies pour héberger les déchets nucléaires en Suisse. Les scientifiques ont découvert que ces bactéries consomment l’hydrogène qui s’accumule lorsque les conteneurs en acier où sont stockés les déchets rouillent. Or, en l’absence de tout contrôle, l’hydrogène pourrait endommager l’intégrité de la roche hôte. L’étude est publiée dans la revue Nature Communications.
Il faut environ 200 000 ans pour que la radioactivité du combustible nucléaire usagé revienne au niveau qui est celui de l’uranium naturel. L’essentiel de la recherche dans le domaine du stockage des déchets nucléaires s’est concentrée jusqu’à présent sur le comportement à long terme des terrains.
Les études sur les stockages n’ont pas pris en compte le rôle des agents biologiques. Rizlan Bernier-Latmani, auteure principale de l’étude explique : ” Nous avons trouvé dans des échantillons d’eau prélevés à 300 mètres sous terre, au Mont Terri Rock Laboratory, une communauté de bactéries formant une chaîne alimentaire fermée. Beaucoup d’entre n’avaient encore jamais été observées. Les espèces qui sont à la base de cette chaîne alimentaire bactérienne tirent leur énergie de l’hydrogène et des sulfates de la roche hôte. Elles alimentent les espèces restantes».
Le fait d’ajouter des déchets nucléaires dans le milieu change la donne. Vitrifiés, scellés dans des conteneurs en acier, entourés d’une épaisse couche de bentonite puis enterrés à des centaines de mètres de profondeur dans des couches d’argile les déchets radioactifs sont isolés de l’environnement local de manière étanche. Mais la corrosion inévitable des conteneurs en acier conduit à la production d’hydrogène.
Il y a cinq ans, Rizlan Bernier-Latmani et ses chercheurs ont transporté leur hypothèse sur le terrain. «Pendant deux ans, nous avons soumis des bactéries souterraines à des niveaux d’hydrogène croissants, en plein milieu de la roche d’argile à Opalinus, sur le site du Mont Terri, dans le canton du Jura» . Les chercheurs ont observé des changements dans les populations après que les bactéries aient consommé tout l’oxygène et le fer disponibles. Deux des espèces de bactéries capables d’utiliser l’hydrogène pour actionner leur métabolisme ont proliféré et les autres espèces ont profité de leur croissance. La prolifération bactérienne contribuait à empêcher l’accumulation d’hydrogène.
Pour mettre à profit ces découvertes et rendre les dépôts de déchets nucléaires plus sûrs, Bernier-Latmani propose d’ajouter un quatrième confinement, biologique. «Nous pourrions ajouter une couche de matériau poreux entre la bentonite et la roche hôte. Cette couche offrirait une niche pour des bactéries qui se nourriraient des sulfates de la roche hôte et de l’hydrogène des conteneurs corrodés». Mais les études génomiques de la communauté bactérienne suggèrent que les microorganismes pourraient transformer l’hydrogène en méthane, ce qui serait une conséquence moins favorable. Il y a six mois les chercheurs ont essayé de provoquer une méthanogenèse au Mont Terri et ils attendent les résultats.
