Maialen Barret, Oscar Gerardo-Nieto, Léa Cabrol, Frederic Thalasso, Maria Soledad Astorga-España, Céline Lavergne, Nikita Tananaev, Laure Gandois, Karla Martinez-Cruz, Roman Teisserenc, Armando Sepulveda-Jauregui, Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV), University of Magallanes (UMAG), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), Melnikov Permafrost Institute, SB RAS, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ERANET-LAC project METHANOBASE (ELAC2014 DCC-0092), (ECOS Sud-Conicyt Project 'MATCH' C16B03, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología Project 255704), Universidad de Magallanes (UMAG), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire analytique en biogéochimie de l'environnement [Montréal], Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal (UQAM), European Project: ELAC2014 DCC-0092,Methanobase, Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Aix-Marseille Université - AMU (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Center for Climate and Resilience Research - CR2 (CHILE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut de Recherche pour le Développement - IRD (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université du Sud Toulon-Var - USTV (FRANCE), Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional - CINVESTAV-IPN (MEXICO), Melnikov Permafrost Institute (RUSSIA), Universidad de Valparaiso - UV (CHILE), Laboratoire Ecologie fonctionnelle et Environnement - EcoLab (Toulouse, France), and Institut Méditerranéen d'Océanologie (MIO)
It is commonly assumed that methane (CH4) released by lakes into the atmosphere is mainly produced in anoxic sediment and transported by diffusion or ebullition through the water column to the surface of the lake. In contrast to that prevailing idea, it has been gradually established that the epilimnetic CH4 does not originate exclusively from sediments but is also locally produced or laterally transported from the littoral zone. Therefore, CH4 cycling in the epilimnion and the hypolimnion might not be as closely linked as previously thought. We utilized a high-resolution method used to determine dissolved CH4 concentration to analyze a Siberian lake in which epilimnetic and hypolimnetic CH4 cycles were fully segregated by a section of the water column where CH4 was not detected. This layer, with no detected CH4, was well below the oxycline and the photic zone and thus assumed to be anaerobic. However, on the basis of a diffusion-reaction model, molecular biology, and stable isotope analyses, we determined that this layer takes up all the CH4 produced in the sediments and the deepest section of the hypolimnion. We concluded that there was no CH4 exchange between the hypolimnion (dominated by methanotrophy and methanogenesis) and the epilimnion (dominated by methane lateral transport and/or oxic production), resulting in a vertically segregated lake internal CH4 cycle.