Como micróbios na torus room de Fukushima Daiichi sobreviveram sem adaptações especiais

Em pontos da Terra com níveis elevadíssimos de radioatividade, a vida às vezes toma rumos inesperados - de fungos que aparentemente prosperam nessas condições a uma explosão de diversidade de vertebrados quando a interferência humana desaparece.

Um contraste inesperado em Fukushima

No Japão, porém, a Usina Nuclear de Fukushima Daiichi revelou uma história diferente. Na torus room sob o reator - um compartimento de segurança projetado para absorver a pressão do vapor - uma comunidade de micróbios vem se instalando silenciosamente no escuro desde que, em 2011, um terramoto levou água do mar para dentro da instalação.

Em muitos lugares, organismos expostos à radiação acabam desenvolvendo pequenas características novas. O que torna as comunidades microbianas de Fukushima tão notáveis, segundo cientistas em 2024, é justamente o oposto: elas parecem não exibir adaptações especiais.

O que se vê ali é uma história de resistência e persistência, sustentada por um conjunto de características que lhes permite sobreviver onde outros seres vivos poderiam não aguentar.

O acidente nuclear de março de 2011

O acidente nuclear de Fukushima, em março de 2011, ocorreu diretamente por causa de um terramoto submarino ao largo da costa japonesa, que gerou um tsunami. A onda avançou sobre a central, situada no litoral da cidade de Ōkuma, na província de Fukushima, inundando o complexo e desencadeando derretimentos do núcleo.

A cidade foi evacuada de imediato e, desde então, permaneceu em grande parte despovoada. Apenas nos últimos anos um número limitado de moradores começou a voltar, em paralelo à presença de cientistas e equipas de descontaminação.

Água radioativa e a suspeita de “tapetes” microbianos

Dentro dos edifícios dos reatores, entretanto, surgiu um desafio adicional. Grandes volumes de água radioativa se acumularam e, nessa água, engenheiros observaram formações que lembravam muito “tapetes” microbianos.

Não se tratava de um receio trivial. Desativar uma usina nuclear é um processo complexo, que pode levar décadas e que - como pesquisadores constataram após o acidente nuclear de Three Mile Island, em 1979 - pode ser seriamente prejudicado por micróbios. Eles podem acelerar a corrosão de metais e até reduzir a visibilidade na água, tornando as operações de limpeza mais difíceis.

Com isso em mente, uma equipa liderada pelos biólogos Tomoro Warashina e Akio Kanai, da Keio University, no Japão, coletou amostras da água altamente radioativa da torus room e submeteu o material a sequenciamento genético para identificar quais microrganismos estavam presentes.

Com base em estudos anteriores - e em micróbios encontrados em locais como Chernobyl -, os pesquisadores esperavam descobrir uma grande presença de espécies resistentes à radiação, como Deinococcus radiodurans (um dos organismos mais resistentes à radiação já conhecidos) e Methylobacterium radiotolerans.

Quais micróbios dominavam a torus room

O resultado, porém, foi inesperado. Os organismos predominantes pertenciam aos géneros Limnobacter e Brevirhabdus - bactérias quimiolitotróficas normalmente associadas a ambientes marinhos, onde oxidam compostos inorgânicos, como enxofre e manganês. Uma parcela menor das bactérias identificadas era dos géneros Hoeflea e Sphingopyxis, que oxidam ferro.

A água, de facto, era altamente radioativa. Ainda assim, em comparação com comunidades observadas em outros locais, essas espécies não apresentavam resistência especial à radiação. Isso indica que o nível de radiação ionizante ali não foi suficiente para impedir, ao longo do tempo, o crescimento dessas comunidades microbianas de um modo que favorecesse a sobrevivência de espécies resistentes à radiação em detrimento de outras.

Há ainda uma peça essencial para fechar o quebra-cabeça. Segundo os pesquisadores, os micróbios provavelmente viviam em biofilmes - “tapetes” de microrganismos envoltos por uma matriz extracelular viscosa -, o que pode ter oferecido um certo grau de proteção contra a radiação ionizante dentro da câmara.

Vale acompanhar isso de perto. Biofilmes podem acelerar a corrosão de metais e, se micróbios formadores de biofilme forem justamente os mais propensos a persistir em águas radioativas, então existe uma complicação previsível a ser considerada durante a desativação de usinas nucleares.

E, ao que tudo indica, essas bactérias nem precisaram recorrer a “truques” biológicos para tal. A radiação não empurrou a vida, neste caso, para estratégias de sobrevivência estranhas nem exigiu capacidades extremófilas; em vez disso, criou um ambiente extraordinário no qual uma vida relativamente comum ainda assim conseguiu se manter.

Isso é notável - mesmo que, agora, represente um problema que não dá para ignorar.

A pesquisa foi publicada na revista Applied and Environmental Microbiology.