Scientists are obsessed with this lake - Nicola Storelli and Daniele Zanzi

Translator: Sanntint Tint Reviewer: Kanhaiya Verma

Roughly 3 billion years ago,

လွန်ခဲ့တဲ့ နှစ်ပေါင်း ၃ ဘီလီယံခန့်က

a single-celled photosynthetic bacterium began burping a new chemical

ကမ္ဘာမြပေါ်က မျိုးစိတ်အားလုံးနီးပါးအတွက် အဆိပ်ဖြစ်စေတဲ့ ဓာတုပစ္စည်းအသစ်ကို စတင်

that was poisonous to nearly every species on Earth.

မှုတ်ထုတ်ခဲ့တာက ဆဲလ်တစ်ခုသာပါတဲ့ photosynthetic bacterium တွေပါ။

Over the following hundreds of millions of years,

နောက်နှစ်ပေါင်း သန်းပေါင်းရာချီအကြာမှာ၊

more microorganisms began producing this toxic gas,

နောက်ထပ် အဏုဇီဝရုပ်တွေက ဒီအဆိပ် ဓာတ်ငွေ့ကို ပထမ ကမ္ဘာမြေရဲ့ သမုဒ္ဒရာတွေနဲ့

first saturating Earth's oceans and eventually its atmosphere.

နောက်ဆုံး ၎င်းရဲ့ လေထုလွှာကို စတင်စိုရွှဲလာစေခဲ့တယ်။

Up here, this chemical changed the composition of pre-existing gases

ဒီအထက်မှာ၊ ဒီဓာတုပစ္စည်းက အရင်တည်ရှိနေတဲ့ ဓာတ်ငွေ့တွေ ဖွဲ့စည်းပုံကို အကြီးအကျယ်

so drastically that it caused a global ice age.

ပြောင်းလဲလိုက်တော့ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ရေခဲခေတ်ကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့တယ်။

And the name of this powerful, poisonous, world-changing gas? Oxygen.

အစွမ်းထက်ပြီး အဆိပ်ရှိတဲ့ ကမ္ဘာ့ပြောင်းလဲ နေတဲ့ ဓာတ်ငွေ့ရဲ့ အမည်လား။ အောက်ဆီဂျင်ပါ။

In the millions of years since the Great Oxygen Catastrophe,

နှစ်သန်းပေါင်းများစွာအတွင်း၊ အောက်ဆီဂျင် ကပ်ဆိုးကြီး ဖြစ်ကတည်းက

most life, including all multicellular organisms,

ဆဲလ်မျိုးစုံပါတဲ့ ဇီဝရုပ်တွေ အပါအဝင်၊ သက်ရှိအများစုက ဒီဓာတ်ငွေ့ကို

have evolved to rely on this gas.

မှီခိုဖို့ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲလာခဲ့ကြတယ်။

However, there are some places where oxygen-averse microorganisms,

ဒါပေမဲ့၊ ကမ္ဘာမြေရဲ့ အစောပိုင်း ကာလက ဒီအရာတွေလို အောက်ဆီဂျင် - မကြိုက်တဲ့

like those from Earth's earliest days, have re-emerged.

အဏုဇီဝရုပ်တွေ ပြန်ပေါ်ထွက်လာခဲ့တဲ့ နေရာတချို့ရှိပါတယ်။

Many of these places are in the ocean depths,

ဒီနေရာ အများစုက သုတေသီတွေ မရောက်ရှိနိုင်တဲ့

beyond the reach of researchers.

သမုဒ္ဒရာ အနက်တွေထဲက နေရာတွေမှာ ရှိနေတာပါ။

But there are other bodies of water completely devoid of oxygen,

ဒါပေမဲ့ အခြားရေထုတွေက အောက်ဆီဂျင် လုံးဝမရှိပေမဲ့၊

yet close enough to the surface to explore.

စူးစမ်းရှာဖွေဖို့ မျက်နှာပြင်နဲ့ နီးကပ်နေတယ်။

And one such lake is hidden high in the Swiss Alps’ Piora Valley.

ဒီလိုကန်တစ်ကန်က ဆွစ် အယ်လ်ပ်တောင်တန်းရဲ့ ပီယိုရာ ချိုင့်ဝှမ်းမှာ ပုန်းကွယ်နေတယ်။

Formed over 10,000 years ago,

လွန်ခဲ့တဲ့ နှစ်ပေါင်း ၁၀,၀၀၀ကျော်က ဖွဲ့စည်းခဲ့တဲ့

Lake Cadagno is one of roughly 200 known meromictic lakes,

Lake Cadagno ဟာ အကြမ်းဖျင်း သိထားတဲ့ မက်ရိုမီတစ် ကန် ၂၀၀ ထဲက တစ်ကန်ပါ။

meaning it's actually two distinct bodies of water stacked on top of each other.

ဆိုလိုတာ တစ်ကန်စီရဲ့ ထိပ်မှာ ဆင့်နေတဲ့ ထူးခြားတဲ့ ရေထု နှစ်ခုပါ။

The top layer functions like a standard body of freshwater.

ထိပ်ဆုံးအလွှာဟာ စံသတ်မှတ်ထားတဲ့ ရေချို ရေထုတစ်ခုလို လုပ်ဆောင်တယ်။

It’s safe for swimming and known mostly for a plump and plentiful fish population

ဒါက ရေကူးတာအတွက် ဘေးကင်းပြီး ရာစုချီတဲ့ ဒေသတွင်း ငါးဖမ်း ဒဏ္ဍာရီတွေရဲ့ အကြောင်းအရာ

that’s been the subject of local fishing legends for centuries.

ဖြစ်ခဲ့တဲ့ ဆူဖြိုးတဲ့ငါး အမြောက် အမြားကြောင့် အဓိက လူသိများခဲ့တယ်။

But just 13 meters beneath that bounty is a dense, sulfurous, oxygen-free pool

ဒါပေမဲ့ ဒီရက်ရောမှုရဲ့ အောက်ခြေ ၁၃ မီတာက သိပ်သည်းပြီး ငါးအပါအဝင်၊ဆဲလ်မျိုးစုံရှိတဲ့

lethal to any multicellular life forms, fish included.

သက်ရှိပုံစံတိုင်းကို သေစေနိုင်တဲ့ ကန့်ပါတဲ့အောက်ဆီဂျင်ကင်းတဲ့ ရေအိုင်ပါ။

In a typical lake, the entire body of water would gradually mix,

ပုံမှန် ရေကန်တစ်ကန်မှာ၊ ရေထုတစ်ခုလုံးက တဖြည်းဖြည်း ရောနှောပြီး

diffusing oxygen from the surface throughout.

မျက်နှာပြင် တစ်ခုလုံးကနေ အောက်ဆီဂျင်ကို ပျံ့နှံ့စေတာပါ။

But these two layers never mix, as is the case with any meromictic lake.

ဒါပေမဲ့ ဒီအလွှာနှစ်ခုက ဘယ်တော့မှ မရောတာက မက်ရိုမီတစ် ကန်ဖြစ်နေလို့ပါ။

And the reason for this divide in Cadagno

Cadagno မှာ ဒီပိုင်းခြားမှုအတွက် အကြောင်းရင်းက

is the waters’ unique chemical compositions.

ရေရဲ့ ထူးခြားတဲ့ ဓာတု ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုတွေပါ။

Both layers are fed by rainwater flowing down the mountains,

ဒါပေမဲ့ တောင်အောက်ကို စီးဆင်းနေတဲ့ မိုးရေတွေက နှစ်လွှာစလုံးဆီ စီးဝင်တာကြောင့်

however, this water can take two paths.

ဒီရေက လမ်းနှစ်လမ်း သွားနိုင်တယ်။

The first is to trickle down the granitic mountain directly into the top layer.

ပထမ တစ်လမ်းက နှမ်းဖတ်ကျောက်တောင်ကနေ ထိပ်ဆုံးအလွှာထဲကို တိုက်ရိုက် စီးကျတာပါ။

The second is to seep into the Piora Valley’s vein of dolomite—

ဒုတိယ လမ်းကတော့ ပီရိုရာချိုင့်ဝှမ်းရဲ့ ကန့်လို ဆားတွေ ပြည့်နေတဲ့ ကျောက်ဆောင်-

a porous rock full of salts such as sulfate.

ဒိုလိုမိုက် အကြောထဲ စိမ့်ဝင်တာပါ။

Rainwater that sinks into the dolomite will slowly inch towards the lake,

ဒိုလိုမိုက်ထဲမှာ နစ်သွားတဲ့ မိုးရေက ကန်ဘက်ဆီ တဖြည်းဖြည်း ရွေ့ရှားသွားတယ်၊

all the while shedding its oxygen and picking up salts.

တစ်ချိန်တည်းမှာ ၎င်းရဲ့ အောက်ဆီဂျင်ကို လျှော့ချပြီး ဆားတွေကို ယူတာပါ၊

Finally, this heavier water will cascade from sublacustrine springs

နောက်ဆုံးမှာ ဒီပိုလေးလံတဲ့ ရေက မြုပ်နေတဲ့ ရေချိုစမ်းတွေကနေ

below the lake’s surface,

ကန်မျက်နှာပြင်အောက်ကို စီးဆင်းပြီး

forming the dense, salt-rich bottom layer.

သိသည်းပြီး ဆားကြွယ်ဝတဲ့ အောက်ခြေအလွှာကို ဖြစ်ပေါ်စေမှာပါ။

This lower layer is anoxic, meaning oxygen free,

ဒီအောက်အလွှာက anoxic၊ အောက်ဆီဂျင်ကင်းတယ်လို့ အဓိပ္ပာယ်ရပြီး

and will suffocate any oxygen-dependent life.

အောက်ဆီဂျင် မှီခိုတဲ့ သက်ရှိတိုင်းကို မွန်းကျပ်စေမှာပါ။

But it’s ideal for the kind of anaerobic bacteria that died off

ဒါပေမဲ့ အောက်ဆီဂျင် ကပ်ဆိုးကြီးမှာ သေဆုံးသွားတဲ့ အောက်ဆီဂျင်မဲ့

in the Great Oxygen Catastrophe.

ဘက်တီးရီးယားမျိုးအတွက်တော့ အကောင်းဆုံးပါ။

The flow from the sublacustrine springs creates microenvironments

မြုပ်နေတဲ့ ရေချိုစမ်းတွေကနေ စီးဆင်းမှုက ထူးဆန်းပြီး

which feed large aggregates of microorganisms

စိတ်ကူးယဉ်ဆန်တဲ့ပုံစံတွေနဲ့ ကန်ထဲကနေ ထွက်ပေါ်လာတဲ့

that emerge from the lakebed in strange and otherworldly shapes.

အဏုဇီဝရုပ် အစုအပေါင်းကြီးတွေကို ကျွေးမွေးတဲ့ အဏုဝန်းကျင်တွေကို ဖန်တီးတယ်။

Various anaerobic microorganisms take in the water's sulfate

အောက်ဆီဂျင်မဲ့ အဏုဇီဝရုပ် အမျိုးမျိုးက ရေရဲ့ကန့်ကို ထုတ်ယူပြီး

and emit toxic sulfide.

အဆိပ်ဖြစ်တဲ့ ကန့်ကို ထုတ်လွှတ်တယ်။

And at the border of these layers,

ဒီအလွှာတွေရဲ့ နယ်နိမိတ်မှာ

there’s a thin blanket mainly composed of pink-bodied Chromatium okenii:

အဓိကကနေနဲ့ ပန်းရောင် ကိုယ်တည်ရှိတဲ့၊ အပင်အများစုက အောက်ဆီဂျင်ကို မှီခိုသလို၊

a photosynthesizing bacterium that relies on this sulfur

ဒီကန့်ကို မှီခိုတဲ့ အလင်းမှီစုဖွဲ့တဲ့ ဘက်တီးရီးဟားတွေဖြစ်တဲ့၊

the way most plants rely on oxygen.

Chromatium okenii နဲ့ ဖွဲ့စည်းထားတဲ့ အလွှာပါးလေးတစ်ခုရှိတယ်။

However, while neither water nor organisms move between the layers,

ဒါပေမဲ့ ရေ ဒါမှမဟုတ် ဇီဝရုပ်တွေက အလွှာတွေကြားမှာ မရွေ့ပေမဲ့၊

these ecosystems aren’t completely out of touch.

ဒီဂေဟ စနစ်တွေက လုံးဝ အဆက်အသွယ်ပြတ်မသွားဘူး။

Chromatium okenii live at the top of the bottom layer

Chromatium okenii က နေနဲ့ အတတ်နိုင်ဆုံး နီးကပ်နေဖို့လိုတာကြောင့်

because they need to be as close to the sun as possible.

အောက်ခြေအလွှာရဲ့ ထိပ်ဆုံးမှာ ရှင်သန်တယ်။

But while they never cross into the deadly oxygenated waters,

ဒါပေမဲ့ ဒါတွေက သေစေနိုင်တဲ့ အောက်ဆီဂျင် ပါတဲ့ ရေထဲကို ဘယ်တော့မှ မဖြတ်မကူးပေမဲ့၊

they’re close enough that organisms like zooplankton can dive down,

ရေငုပ်ကာ ရေမျောကောင်လို ဇီဝရုပ်တွေကို စားပြီး ပြန်ထနိုင်လောက်အောင်

eat them, and get back up.

နီးကပ်နေတယ်။

In fact, this relationship forms the bottom of the upper layer’s

တကယ်တော့ ဒီဆက်နွယ်မှုက ကန်ရဲ့ အထင်ကရ ငါးဦးရေကို ထောက်ပံ့ပေးတဲ့

robust food chain

အထက်ပိုင်းလွှာရဲ့ ခိုင်မာတဲ့

supporting the lake’s legendary fish population.

အစာကွင်းဆက်ရဲ့ အောက်ခြေကို ဖြစ်ပေါ်စေတာပါ။

This unique ecology is more than just a boon for Cadagno’s fishermen.

ဒီထူးခြားတဲ့ ဂေဟဗေဒက Cadagno ရဲ့ တံငါသည်တွေအတွက် ကောင်းကျိုးတစ်ခုထက်ပိုတယ်။

Having access to an isolated anaerobic ecosystem

သီးခြားဖြစ်နေတဲ့ အောက်ဆီဂျင်မဲ့ ဂေဟစနစ်တစ်ခုကို ဝင်ရောက်ခွင့်ရတာက

allows scientists to model the world before the Great Oxygen Catastrophe.

သိပ္ပံပညာရှင်တွေကို အောက်ဆီဂျင် ကပ်ဆိုး ကြီးမတိုင်မီ ကမ္ဘာကို ပုံစံချခွင့်ပေးတာပါ။

For example, when Chromatium okenii form their blanket,

ဥပမာ၊ Chromatium okenii တွေက သူတို့ရဲ့အလွှာကို ဖွဲ့တဲ့အခါ၊

they increase the density of that thin layer of water.

ဒီပါးလွှာတဲ့ရေရဲ့ သိပ်သည်းမှုကို မြှင့်တင်ပေးတယ်။

As the water sinks, these microorganisms are forced to swim back up,

ရေက နစ်ဝင်လာတော့၊ ဒီအဏုဇီဝရုပ်တွေက ဇီဝအပူစီးခြင်းလို့ခေါ်တဲ့ ရေ မိနစ်အနည်းငယ်

creating a minute mixing of water called bioconvection.

ရောစပ်တာကို ဖန်တီးရင်း ပြန်ကူးဖို့ ဖိအားပေးခံရတယ်။

This billions of years old phenomenon might be a clue

နှစ်ပေါင်းဘီလီယံနဲ့ချီတဲ့ ဒီဖြစ်ရပ်က အစောပိုင်း သက်ရှိတွေ

to how early life evolved the ability to swim.

ရေကူးနိုင်စွမ်းဖြစ်ပေါ်လာပုံနဲ့ပတ်သက်တဲ့ သဲလွန်စတစ်ခုဖြစ်လောက်တယ်။

And it’s just one of the many insights that await researchers

ဒါက Cadagno ရဲ့ လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်တဲ့ နက်ရှိုင်းမှုကို လေ့လာနေတဲ့ သုတေသီတွေ

studying Cadagno’s mysterious depths.

စောင့်မျှော်နေတဲ့ ထိုးထွင်းအမြင်တွေထဲက တစ်ခုပဲရှိသေးတာပါ။