Een team van onderzoekers heeft ontdekt dat veel Canadese meren nieuwe inzichten kunnen verschaffen in oude oceanen, en hun bevindingen zouden het onderzoek naar de uitstoot van broeikasgassen kunnen bevorderen, schadelijke algenbloei, en vroege levensvormen.

Wetenschappers van de Universiteit van Waterloo leidden het team van microbiologen, geochemici, en zoetwaterspecialisten in een verrassende bevinding dat meren van het Boreale Schild vergelijkbaar kunnen zijn met oceanen van de Archean Eon, een periode van meer dan 2,5 miljard jaar geleden toen het microbiële leven bloeide in een wereld zonder zuurstof.

Deze bevinding is belangrijk omdat er miljoenen Boreal Shield-meren in Canada zijn die waarschijnlijk belangrijke eigenschappen delen met de Archeïsche oceanen. Tot nu, wetenschappers hebben vertrouwd op slechts vier zogenaamde analoge meren - meren met vergelijkbare oorspronkelijke omstandigheden - waarvan de meeste zich op afgelegen of ecologisch gevoelige locaties bevinden.

"Met zoveel meren om te studeren, deze ontdekking verandert de manier waarop we dit onderzoeksgebied benaderen, " zei co-auteur Jackson Tsuji, een doctoraatsstudent bij de afdeling Biologie van de Faculteit Wetenschappen. "Het is opwindend dat deze meren, die zich eigenlijk in onze achtertuin bevinden, informatie bevatten die gevolgen kan hebben voor het wereldwijde klimaat, verleden en heden, en waterbeheer."

Gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , de bevindingen hebben het potentieel om de manier waarop wetenschappers onderzoek doen naar de vroegste levensvormen van de aarde te transformeren, die is ontstaan ​​in zuurstofvrije oceanen waarvan wordt aangenomen dat ze laag in zwavel en hoog in ijzer zijn. Veel boreale schildmeren, ook laag in zwavel en hoog in ijzer, ontwikkel elke zomer zuurstofvrije lagen. Hoewel deze lagen zich in de lente en de herfst vermengen, ze herstellen snel.

"Vroeger dachten we dat het vinden van een geschikte Archean-oceaananaloog betekende dat je een meer moest vinden dat niet vermengde. huidige analogen zijn honderden meters diep en volledig gelaagd, " zei Josh Neufeld, een professor in de afdeling Biologie. "Een belangrijke ontdekking hier was hoe robuust deze zuurstofvrije gemeenschap is, ondanks de vermenging."

Onderzoekers kunnen deze meren gebruiken als levende laboratoria om te bestuderen hoe microben uit het verleden hebben gefunctioneerd. De microben die in de bemonsterde meren worden gedetecteerd, worden verondersteld ijzerverbindingen te metaboliseren met behulp van zonlicht, wat onderzoekers kan helpen begrijpen hoe schadelijke algenbloei te voorspellen en te beheersen, omdat ijzer een sleutelrol speelt bij de vorming van algenbloei.

In aanvulling, de unieke en voorheen onbekende microbiële gemeenschappen, met name methaanverbruikende microben op de bodem van deze meren, grote gevolgen hebben voor de uitstoot van broeikasgassen.

De studie vergeleek aspecten van de vier huidige Archean-ocean-analogen met twee Boreale Schild-meren met behulp van waterchemie, microbiële gemeenschapsprofielen, en stabiele isotopenpatronen. De unieke toepassing van de onderzoekers van de nieuwste biologische en isotopische hulpmiddelen toont aan dat biologische processen die vergelijkbaar zijn met bestaande analogen niet alleen aanwezig zijn, maar actief in het water, elk jaar terugkerend.

"Deze baanbrekende ontdekking was mogelijk omdat we de flexibiliteit hadden om onverwachte resultaten na te streven met een multidisciplinair team met behulp van de modernste tools en technieken, " zei Sherry Schiff, een professor bij de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen.

Boreal Shield-meren zijn wijdverspreid over het Boreal Shield, de grootste van de Canadese ecozones, die zich uitstrekt over meer dan 20 procent van Canada's landmassa. Soortgelijke meren zijn te vinden in Finland, Noorwegen, Zweden, en Rusland.