En pleine toundra sibérienne, au-delà du cercle polaire, le géophysicien Sergueï Zimov vit depuis des décennies avec sa famille dans une vieille station météo ex-soviétique, y menant avec des moyens dérisoires une expérience destinée à sauver le monde, au moins en partie. Depuis son installation dans ces lieux magnifiques et hostiles, le chercheur sexagénaire, qui a gagné à sa cause son fils Nikita, étudie pour tenter d'enrayer la fonte du permafrost, qui figure en tête de liste des catastrophes climatiques imminentes. Cette couche de sol gelé depuis la fin du pléistocène, ou âge de glace, retient en effet sous la surface de la terre des millions de tonnes de méthane.