Les scientifiques de TSU, Université d'Umeå (Suède), et Observatoire Midi-Pyrénées (France), dans le cadre du projet international SIWA (Siberian Inner Waters), ont étudié pour la première fois l'émission de gaz à effet de serre des lacs thermokarstiques de la cryolithozone de la Sibérie occidentale sur un gradient latitudinal. Les scientifiques ont découvert que les masses d'eau formées à la suite de la fonte du pergélisol émettent de grandes quantités de gaz à effet de serre, et l'émission maximale de dioxyde de carbone et de méthane se situe pendant la saison morte. Les résultats des recherches du groupe international sont publiés dans Communication Nature .

L'intérêt pour les lacs thermokarstiques est très élevé, et ils ont été activement étudiés au cours des dernières décennies; cependant, auparavant des scientifiques russes et internationaux travaillaient localement, ne prêtant attention qu'à quelques détails. Comme règle, des échantillons prélevés au cours d'une seule saison ont été étudiés.

Les premières études approfondies des lacs de la zone arctique de la Fédération de Russie ont été réalisées par le laboratoire TSU Bio-Geo-Clim, dirigé par Oleg Pokrovsky, scientifique à TSU et à l'Observatoire Midi-Pyrénées (Toulouse, La France).

"La Sibérie occidentale possède la plus grande tourbière gelée du monde, qui contient d'énormes réserves de carbone organique, ", explique Ivan Kritskov du laboratoire Bio-Geo-Clim. "En cours de fonte du pergélisol, le carbone est libéré et migre partiellement vers les plans d'eau adjacents. Cependant, une concentration élevée de carbone dissous dans l'eau du lac ne garantit pas le rejet de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Au cours de la recherche, nous avons pu déterminer les facteurs influençant l'activité des émissions, comme la profondeur du lac, la température de l'air et de l'eau, pression atmosphérique, flux d'air, et l'intensité des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

L'échantillonnage a été effectué sur 76 lacs dans les districts autonomes de Khanty-Mansi et Yamal-Nenets. Des études ont été menées trois fois pendant toute la période d'eau libre—au printemps, l'été, et l'automne. Les scientifiques ont mesuré la concentration de carbone dissous dans l'eau du lac et étudié la composition élémentaire et le volume d'émissions de dioxyde de carbone et de méthane à la surface de l'eau. Comme ça s'est apparu, l'émission maximale de gaz à effet de serre se produit au printemps, lorsque les lacs s'ouvrent après l'hiver et libèrent dans l'atmosphère les réserves accumulées pendant l'hiver, et en automne pendant la période de pluies prolongées, lorsque la surface couverte d'eau augmente de manière significative.

« Nous avons essayé de déterminer à quel point les facteurs naturels (taille des lacs et des bassins versants, type de pergélisol, et saisonnalité) affectent les émissions de gaz à effet de serre, " explique Artem Lim du Laboratoire Bio-Geo-Clim. " Les résultats ont montré que la latitude et la saisonnalité ont la plus grande valeur sur les émissions, ainsi les émissions croissent du sud vers le nord et atteignent leur maximum dans la zone de pergélisol continu, où ils sont 2 à 5 fois plus que dans le sud."

Les études approfondies menées par ce groupe scientifique international ont permis d'obtenir un large éventail de données uniques sur la contribution des lacs thermokarstiques de Sibérie occidentale à l'effet de serre. Cela permettra de mieux comprendre les processus de transformation de l'environnement qui se produisent dans la zone arctique de la Fédération de Russie et de faire des prévisions beaucoup plus précises sur ce qui se passera avec le pergélisol et les changements climatiques auxquels l'humanité devrait s'attendre à l'avenir.