Les lacs et rivières sont une caractéristique saillante du paysage arctique en plus de fournir une variété d’habitats pour les plantes, les animaux et les microorganismes. En plusieurs endroits, ces eaux procurent aussi aux communautés Inuites d’importants terrains de chasse et de pêche, ainsi que des sources d’eau potable en plus d’être une ressource clé pour certaines
industries, telles que l’hydro-électricité, le transport et les ressources minières. L’Arctique contient une extraordinaire diversité de types de lacs, passant de l’eau douce à l’eau salée, par des eaux fortement acides ou encore très alcalines. Plusieurs de ces lacs sont clairs comme le cristal, alors que d’autres sont teintés de brun par le carbone organique dissous coloré (principalement issu du matériel humique) dérivé de la végétation et des terres humides des bassins versants avoisinants. La plus grande rivière de l’Arctique canadien, la rivière Mackenzie, est particulièrement riche en carbone organique dissous et en sédiments en suspension. La majeure partie de l’activité microbienne de la rivière semble être associée aux cellules qui sont attachées aux particules de sédiment mélangées dans la colonne d’eau.
Un des principaux canaux de la rivière Mackenzie, Territoires du Nord-Ouest, Canada.
Profilage de la colonne d’eau et échantillonnage au lac méromictique A, nord de l’Île d’Ellesmere, au Nunavut, Canada
La côte nord de l’Île d’Ellesmere, Nunavut, possède une grande variété de lacs, dont plusieurs sont situés dans le parc national de Quttinirpaaq («L’extrémité du monde» en Inuktitut). Parmi ces lacs il y a le lac Ward Hunt, localisé à 83°N de latitude, un plan d’eau douce recouvert par 4 m de glace multi-annuelle. Les eaux littorales peu profondes de ce lac fondent chaque année pour dévoiler un vaste tapis microbien dominé par des cyanobactéries fortement pigmentées (Bonilla et al. 2005). Dans cette région existe également une série de lacs salins perpétuellement
recouvert de glace, lacs qui ont été formés par le relèvement isostatique du paysage après le retrait des glaciers. Ces profonds fiords ont été séparés de la mer et ont ensuite été partiellement remplis d’eau douce, ce qui a donné des conditions «méromictiques», où le lac est composé de plusieurs couches d’eau différentes de par leur salinité, leur température, leur teneur en oxygène et en d’autres propriétés. Ces couches ne se mélangent jamais en raison du gradient de salinité et du quasi-permanent couvert de glace. Ces lacs méromictiques fournissent un ensemble d’environnements diversifiés pour le développement de communautés microbiennes (Van Hove et al. 2006). Étant donné que la structure en couche ou dite «stratifiée» de ces plans d’eau dépend de la persistance de la glace qui les recouvre, ces écosystèmes seront vraisemblablement très fortement affectés par le changement climatique futur.