พืชที่ “กินยูเรเนียม”! ต้นไม้ที่ดูดโลหะกัมมันตรังสีจากดินขึ้นมาเก็บไว้ในตัวเอง

ฟังดูเหมือนพืชกลายพันธุ์จากหนังไซไฟ แต่ในธรรมชาติมีพืชหลายชนิดที่สามารถดูด ยูเรเนียม จากดินหรือน้ำผ่านทางราก แล้วสะสมไว้ตามส่วนต่าง ๆ ของต้นได้จริง

หนึ่งในตัวที่นักวิจัยสนใจมากคือ มัสตาร์ดอินเดีย หรือ Brassica juncea รวมถึง ทานตะวัน Helianthus annuus เพราะทั้งสองชนิดสามารถดูดสะสมยูเรเนียมได้มากกว่าพืชหลายชนิดที่นำมาทดลองเทียบกัน

✦ ยูเรเนียมเข้าไปอยู่ในต้นไม้ได้ยังไง?

ยูเรเนียมที่ปะปนอยู่ในดินสามารถละลายออกมาในรูปที่รากพืชดูดเข้าไปพร้อมน้ำและแร่ธาตุได้

เมื่อเข้าสู่ราก ยูเรเนียมส่วนใหญ่จะถูกตรึงหรือสะสมอยู่บริเวณรากก่อน มีเพียงบางส่วนที่เคลื่อนต่อขึ้นไปยังลำต้นและใบ งานทดลองกับพืชหลายชนิดพบว่า รากมักมีความเข้มข้นของยูเรเนียมสูงกว่าส่วนเหนือดินหลายเท่า

ในงานหนึ่งที่ทดสอบพืช 34 ชนิด นักวิจัยพบว่าทานตะวันและมัสตาร์ดอินเดียเป็นกลุ่มที่สะสมยูเรเนียมได้เด่นที่สุด โดยตรวจพบความเข้มข้นสูงสุดในรากถึงประมาณ 6,200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของเนื้อเยื่อแห้ง ขณะที่ส่วนเหนือดินพบได้สูงสุดราว 102 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม 

✦ รูปแบบของยูเรเนียมในดินมีผลอย่างมากต่อการเคลื่อนที่ในต้นพืช

ถ้ายูเรเนียมจับกับสารบางชนิด เช่น ซิเตรต มันสามารถเคลื่อนจากรากขึ้นไปยังส่วนเหนือดินได้มากขึ้น และบางงานพบว่ายูเรเนียมไปสะสมในใบได้ชัดเจนกว่าเดิม 

งานคลาสสิกปี 1998 ยังพบว่า เมื่อเติมกรดซิตริกลงในดินปนเปื้อน ยูเรเนียมในส่วนยอดของมัสตาร์ดอินเดียและผักกาดบางชนิดเพิ่มจากต่ำกว่า 5 เป็นมากกว่า 5,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน

✦ นักวิทยาศาสตร์ปลูกพืชเหล่านี้ไปเพื่ออะไร?

เป้าหมายไม่ใช่ปลูกแล้วเอาต้นไปทำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ แต่ใช้เป็นเครื่องมือทำความสะอาดพื้นที่ปนเปื้อนที่เรียกว่า Phytoremediation

แนวคิดคือปลูกพืชให้รากดูดโลหะออกจากดิน จากนั้นเก็บเกี่ยวต้นที่ปนเปื้อนออกไปจัดการอย่างปลอดภัย วิธีนี้อาจช่วยลดการขุดหน้าดินหรือขนดินปริมาณมหาศาลออกจากพื้นที่ 

นักวิจัยยังทดลองเพิ่มประสิทธิภาพของมัสตาร์ดอินเดียด้วยกรดซิตริกแบบปลดปล่อยช้า งานปี 2021 พบว่าวิธีดังกล่าวช่วยเพิ่มการดูดยูเรเนียมของพืช พร้อมลดความเสี่ยงที่ยูเรเนียมจะถูกชะลงสู่น้ำใต้ดินเมื่อเทียบกับการเติมกรดซิตริกแบบธรรมดา 

✦ แต่มันไม่ได้ “กินรังสี” ให้หายไป

ตรงนี้สำคัญมาก

พืชไม่ได้ทำลายยูเรเนียมหรือทำให้ธาตุกัมมันตรังสีหายไป มันเพียง ย้ายยูเรเนียมจากดินมาอยู่ในเนื้อเยื่อของตัวเอง

เมื่อเก็บเกี่ยวแล้ว ต้นพืชที่มีการสะสมสูงจึงกลายเป็นวัสดุปนเปื้อนที่ต้องจัดการต่อ หากปล่อยให้ใบและลำต้นตายเน่าอยู่ในพื้นที่ ธาตุเหล่านั้นก็อาจกลับคืนสู่ดินได้อีก

✦ ทานตะวันก็เคยถูกทดลองกับพื้นที่ปนเปื้อนยูเรเนียม

ทานตะวันมักถูกพูดถึงในงาน phytoremediation เพราะโตเร็ว มีมวลชีวภาพมาก และระบบรากสามารถจับโลหะบางชนิดได้ดี

แต่ผลไม่ได้สวยงามทุกพื้นที่ งานภาคสนามในเขตเหมืองยูเรเนียมเก่าบนดินแดน Navajo Nation ในสหรัฐอเมริกา พบว่า แม้รากทานตะวันจะจับยูเรเนียมจากน้ำได้ แต่สภาพดินบางแบบกลับทำให้แร่ยูเรเนียมละลายออกมามากขึ้น จนความเข้มข้นในน้ำเพิ่มขึ้นแทน เรื่องนี้ชี้ว่าการใช้พืชบำบัดต้องออกแบบตามสภาพดินจริง ไม่ใช่แค่เลือกพืชแล้วปลูกลงไป

พืชเหล่านี้จึงไม่ได้มีพลังวิเศษ แต่สิ่งที่พวกมันทำก็น่าทึ่งพออยู่แล้ว เพราะต้นไม้ธรรมดาสามารถรับโลหะที่เป็นพิษและมีกัมมันตรังสีจากพื้นดินเข้าสู่ร่างกายของมันได้

และบางที ในอนาคต พื้นที่เหมืองเก่าที่เต็มไปด้วยดินปนเปื้อน อาจไม่ได้ถูกฟื้นฟูด้วยเครื่องจักรเพียงอย่างเดียว แต่อาจมี มัสตาร์ดอินเดียและทานตะวัน ช่วยทำงานเงียบ ๆ อยู่บนผืนดินนั้นด้วย