Investigating thermophilic methanotrophs in a Manitoba landfill biowindow
Notice bibliographique
Résumé
In Canada, landfills are responsible for 23% of all emissions of methane, a greenhouse gas with 28x the potency of carbon dioxide. Gas collection systems can be used to mitigate landfill emissions but are not feasible for many municipal solid waste facilities. This has led to the increased importance of exploring innovative biocover solutions which incorporate on-site compost materials to enhance methane mitigation by microorganisms known as methanotrophs. This thesis examines the microbial community of biowindow soil alongside conventional landfill cover soil and on-site compost windrows, with a focus on aerobic methanotrophic bacteria. Initial methane-oxidation potential of the different soil types were measured throughout various seasonal conditions, revealing high activity in the spring but substantially decreased levels of methane-oxidation throughout drought-like conditions in the summer of 2021 and through into late fall. 16S rRNA analysis and amplicon sequencing of the methanotroph marker gene pmoA in soil detected high proportions of methanotrophs, with a particular abundance of cyst-forming Methylocystis and thermophilic Methylocaldum. Amplicon sequencing of pmoA using methanotroph enrichment culture DNA identified a large proportion of unclassified organisms at the genus level, and phylogenetic analysis strongly suggested these uncultured bacteria belong to Methylocaldum. Enrichment cultures using soil inocula found despite low initial oxidation potential methanotrophs responded positively given the optimum conditions, indicating their resilience to desiccation and large temperature fluctuations occurring in situ. Attempted isolation of thermophilic methanotrophs resulted in the identification of Meiothermus silvanus via whole genome sequencing, the first documentation of this organism in a landfill and the first known record of a thermophilic organism being isolated from a continental climate landfill. M. silvanus belongs to a genus of heterotrophic thermophiles previously suggested to display synergistic relationships with Methylosinus, a methanotroph that was also detected in this landfill through amplicon sequencing. This study demonstrated that even in a climate facing weather extremes exceeding -30C to +30C, thermophilic methanotrophs persist throughout the seasons and presumably play a substantial role in methane oxidation within the biowindow. The research performed in this thesis helps to increase our understanding of landfill biotic systems and their application in a continental climate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».