Khanymey station scientifique (•32), Siberie occidentale, Russie
Parmi les différentes régions de monde, les zones arctiques représentent un des plus importants réservoirs de carbone organique sous forme de tourbières ou de sols très riches en matière organique. La libération du carbone organique et des métaux en trace associés durant le dégel du permafrost, induite par le réchauffement climatique, constitue le principal changement que subissent ce milieu et le principal enjeu scientifique et environnemental. L’augmentation continue du débit des rivières arctiques au cours des dernières décennies, combinée à la libération du carbone et des métaux piégés dans le permafrost, est susceptible de modifier les flux d’éléments vers les océans, mais aussi la spéciation de ces dernières dans les eaux de rivière ou les solutions de sol. Aujourd’hui, il existe très peu d’études en microbiologie environnementale dans les zones de haute latitude, notamment dans les régions arctiques et subarctiques, les plus susceptibles d’être affectées par le réchauffement global. Beaucoup des processus géochimiques et microbiologiques s’y déroulent dans des lacs thermokarstiques de tailles variables, qui se forment souvent suite au dégel du pergélisol. Nous avons conduit depuis derniers 13 ans des études de terrain dans la zone de tourbe gelé de la Russie et expérimentation au laboratoire afin de définir les facteur biologiques et physico-chimiques qui contrôlent la transformation de la matière organique dissoute dans les eaux des lacs thermokarstiques et qui définissent le flux de CO2 vers l’atmosphère. Les processus de production, accumulation, piégeage et relargage de carbone contrôlés par la production primaire / minéralisation de la biomasse planctonique et du carbone organique dissous (boucle microbienne) sont les vecteurs de première importance qui contrôlent l’accumulation de carbone et le relargage de CO2 vers l’atmosphère. De plus, la plupart des métaux toxiques (Cd, Pb), des oligoéléments (Fe, Cu, Zn) et des traceurs géochimiques (REE, Th, U) y sont complexés avec la matière organique dissoute d’origine autochtone (exsudats phytoplanctoniques) ou allochtone (lessivas de sol et produits de dégradation de litière) et ainsi associés aux colloïdes fer-organiques. D’après nos résultats, acquis dans la zone de pergélisol (Sibérie occidentale et Russie européenne), il existe une relation assez complexe entre la surface des lacs et la concentration de CO2 (ainsi que le méthane, le COD et les métaux) dans la colonne d’eau. Bien que toutes les eaux des lacs soient fortement sursaturées en CO2 par rapport à l’atmosphère, la concentration de gazes à l’effet de serre et métaux dissout augmentent très fortement dans le domaine des très petits lacs ayant une surface < 100-1000 m². Ces écosystèmes aquatiques, absents sur les cartes topographiques et quasiment invisibles via les techniques de télédétection sont pourtant très importants dans la régulation de CO2; en effet, d’après la plupart du scénario de réchauffement, du fait du drainage des grands lacs par le réseau hydrographique, ces petits lacs, qui apparaîtront, conserveront la surface totale de toundra couverte par l’eau. Ces changements peuvent aboutir à la correction de nos prédictions d’émission de CO2 (ainsi que CH4) vers l’atmosphère d’un facteur allant de 3 à 10. Les zones humides à accumulation de tourbe de la Sibérie Occidentale représentent la plus vaste étendue mondiale de tourbe. Parmi les lacs de Sibérie Occidentale, les lacs thermokarstiques, qui représentent jusqu’à 90% des lacs de la zone à pergélisol, forment un type d’écosystème caractérisé par un cycle de vie dynamique. L’émission de gaz à effet de serre (GES), en particulier de CO2 et de CH4, provenant des lacs des hautes latitudes est un problème important dans le cadre du réchauffement climatique.
http://www.youtube.com/watch?v=PfM2N6E3UDM
http://www.youtube.com/watch?v=hjqb2QVmboA&feature=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=7IEiO4bgxc8 —–Lena River Expedition
https://www.youtube.com/watch?v=hjqb2QVmboA —-Expedition in the Ob Flood plain zone
https://www.youtube.com/watch?v=PfM2N6E3UDM —-Summer expedition in Yamal Tundra
https://www.youtube.com/watch?v=JOxfUWcdkYc&t=621s —-Winter expedition in Yamal Tundra
https://www.youtube.com/watch?v=eudvB8aIzUw —-Expedition on the frozen bogs of Khanymey
https://www.youtube.com/watch?v=wop8Bo3emkI на русском