Le carbone organique présent dans le pergélisol est libéré à mesure que la glace fond après des siècles de confinement dans le sol, et se frayant un chemin dans les lacs et étangs arctiques et subarctiques, modifier leur composition. Telles sont les conclusions d'une équipe internationale de chercheurs dont fait partie la professeure Isabelle Laurion de l'INRS montrant l'influence du dégel du pergélisol sur la biogéochimie des eaux de surface. Publié dans Lettres de Limnologie et Océanographie , les résultats démontrent que le carbone organique du pergélisol pénètre dans les eaux de ces régions. Ce type de carbone absorbe particulièrement bien la lumière du soleil. Par conséquent, ces plans d'eau deviennent de plus en plus sombres et stratifiés, qui affecte un certain nombre de processus biologiques dans ces écosystèmes.

Les sols gelés de la toundra sont l'un des plus grands réservoirs de carbone organique de la planète. Avec le réchauffement climatique, le dégel du pergélisol s'est accéléré, augmentant le risque qu'une grande partie de ce carbone soit rejetée dans l'atmosphère sous forme de gaz à effet de serre. Cependant, peu d'études ont été menées jusqu'à présent sur les effets du dégel du pergélisol sur les étangs arctiques et subarctiques. Utilisation de produits chimiques, biologique, mesures optiques et isotopiques, chercheurs québécois, Danemark, Finlande, et la Suède ont analysé des centaines d'échantillons provenant de 14 régions circumpolaires s'étendant de l'Alaska à la Russie (de la zone subarctique au Haut-Arctique). Les échantillons ont été prélevés entre 2002 et 2016 dans 253 étangs répartis en fonction de leur exposition au dégel du pergélisol.

Malgré des variations dans les propriétés limnologiques des systèmes arctiques étudiés, les chercheurs ont clairement observé que le dégel du pergélisol entraîne des concentrations plus élevées de matière organique dans le sol du bassin versant.

« Le carbone organique d'origine terrestre a une influence croissante sur les étangs arctiques et subarctiques, qui se répercute dans le réseau trophique, " écrivent les auteurs. " Le brunissement de ces systèmes entraîne un appauvrissement en oxygène et une eau plus froide au fond des étangs, qui peut avoir un impact majeur sur l'activité microbienne responsable de la production et de la consommation de gaz à effet de serre, notamment la production de méthane, un puissant gaz à effet de serre."