Concentrations massives de carbone organique dissous ancien provenant du dégel du Yedoma dans des lacs en Sibérie

Carbone caché dans des lacs arctiques en dégel

Alors que l’Arctique se réchauffe, des sols anciens gelés depuis des dizaines de milliers d’années commencent à dégeler. En Sibérie, ce sol gelé — appelé pergélisol — renferme d’énormes quantités de carbone organique ancien. Lorsque ce sol s’effondre et forme des lacs, les scientifiques craignent que ce carbone stocké depuis longtemps soit rapidement transformé en gaz à effet de serre et libéré dans l’atmosphère. Cette étude examine de près des lacs du centre de la Yakoutie, en Sibérie orientale, pour déterminer quelle quantité de carbone ancien est réellement libérée, sous quelle forme il se trouve dans l’eau et quelle part finit en dioxyde de carbone ou en méthane.

Différents types de lacs arctiques

L’équipe de recherche s’est concentrée sur un réseau de petits lacs du bassin du ruisseau Syrdakh, une région recouverte de pergélisol riche en glace de type « Yedoma » formé pendant la dernière période glaciaire. Ils ont examiné quatre principaux types de lacs. Les lacs thermokarst récents sont des étendues d’eau jeunes apparues depuis les années 1950, lorsque le sol s’est soudain affaissé au fur et à mesure de la fonte de la glace qu’il contient. Les « alas » plus anciens occupent de larges bassins peu profonds créés par le dégel du pergélisol il y a des milliers d’années. Certains de ces bassins sont aujourd’hui connectés à des ruisseaux et des rivières, tandis que d’autres sont isolés. Une quatrième catégorie, les alas modifiés par le thermokarst, correspond à d’anciens bassins qui ont recommencé à dégeler le long de leurs rives, avec des affaissements frais de sols boueux riches en glace glissant dans l’eau. L’équipe a également prélevé des eaux de fonte directement dans un affaissement actif pour capter la signature du carbone de pergélisol fraîchement décongelé.

Charges massives de carbone dissous

Dans tous les types de lacs et toutes les saisons, la majeure partie du carbone organique dans l’eau était dissoute plutôt qu’en particules. Dans de nombreux lacs, les concentrations de carbone organique dissous étaient extraordinairement élevées — parmi les plus importantes jamais rapportées pour des lacs arctiques — en particulier dans les lacs thermokarst récents et dans les alas actuellement perturbés par un nouveau dégel le long de leurs rives. En mesurant le contenu en radiocarbone, les chercheurs ont pu distinguer le carbone ancien d’origine pergélisolienne de la matière organique récemment formée. Ils ont constaté que jusqu’aux trois quarts du carbone dissous dans les lacs thermokarst jeunes et les alas modifiés par le thermokarst provenaient de pergélisol ancien, avec des âges de plusieurs milliers d’années. En revanche, les alas connectés et les alas non perturbés étaient dominés par du carbone moderne, fixé récemment.

Le carbone ancien s’accumule, le carbone neuf alimente les gaz

Pour comprendre le sort de ce carbone dissous, l’équipe a mesuré l’âge du carbone présent dans les bulles de dioxyde de carbone et de méthane séjournant dans les sédiments et remontant du fond des lacs. Ils ont découvert que, bien que le carbone ancien du pergélisol contribue à une partie du dioxyde de carbone émis, la majeure partie du méthane — et une large part du dioxyde de carbone restant — provient de la matière organique fraîche produite dans les lacs eux‑mêmes, comme les algues et les plantes aquatiques. Les bulles de méthane étaient généralement « modernes » en termes de radiocarbone, ce qui signifie qu’elles se sont formées à partir de carbone entré dans le système il y a seulement des décennies ou tout au plus quelques siècles. Pendant ce temps, un vaste réservoir de carbone organique dissous ancien s’accumule simplement dans l’eau au lieu d’être entièrement dégradé.

Pourquoi certains lacs libèrent du carbone ancien et d’autres non

L’étude montre aussi que l’histoire du lac et ses connexions hydrologiques contrôlent fortement la mobilité du carbone ancien. Les lacs thermokarst récents isolés et les alas modifiés par le thermokarst reçoivent d’importants apports de carbone dissous ancien provenant des berges en dégel et de l’effondrement du fond du lac. Parce que ces lacs sont peu profonds, souvent déconnectés des cours d’eau et soumis à une évaporation estivale intense, les substances dissoutes se concentrent et ne sont pas facilement évacuées. Les alas connectés, qui échangent de l’eau avec les ruisseaux, se comportent plutôt comme des rivières : ils sont alimentés principalement par du carbone moderne issu de la végétation de surface, présentent des niveaux plus faibles de carbone dissous et exportent peu de carbone pergélisolien ancien.

Ce que cela signifie pour les rétroactions climatiques

Pour les non‑spécialistes préoccupés par le changement climatique, le message clé est que le dégel du pergélisol Yedoma libère effectivement du carbone très ancien dans les lacs sibériens, mais qu’une grande partie de ce carbone reste dissoute dans l’eau au lieu de se transformer immédiatement en gaz à effet de serre. Les émissions de dioxyde de carbone provenant des lacs thermokarst récents contiennent une composante ancienne et contribuent donc à renforcer le réchauffement, tandis que les émissions de méthane semblent être principalement alimentées par la production végétale récente plutôt que par le carbone d’époque glaciaire. La formation de ces lacs demeure néanmoins importante pour le climat, car ils remplacent des terres boisées qui stockaient du carbone et les transforment en zones humides qui le libèrent. À mesure que le réchauffement et les précipitations augmentent, plus de dégel, plus de formation de lacs et des modifications des voies d’écoulement pourraient progressivement transférer encore davantage de carbone ancien du sol vers l’air.

Citation: Ollivier, S., Séjourné, A., Hatté, C. et al. Massive concentrations of old dissolved organic carbon from Yedoma thaw in lakes in Siberia. Commun Earth Environ 7, 200 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03229-0

Mots-clés: dégel du pergélisol, lacs thermokarst, carbone organique dissous, gaz à effet de serre arctiques, Yedoma Sibérie