Le lac Pavin est le plus jeune lac de cratère de France métropolitaine (6000 ans). Son origine volcanique lui confère une forme très creuse, qui est en grande partie responsable d'une particularité unique en France : les eaux profondes du lac ne se mélangent jamais avec les eaux superficielles. Une équipe pluridisciplinaire de scientifiques présente le résultat de plusieurs années de recherche. L'étude explique l'origine et la formation du lac, et dresse son bilan hydrique. Le fonctionnement biologique d'un lac et les phénomènes de mélanges sont illustrés et comparés au cas particulier du lac Pavin. L'étude géochimique et hydrobiologique établit la compartimentation chimique du lac. L'influence du volcanisme régional, encore actif, explique la richesse en gaz carbonique dissout des eaux profondes. L'éventualité d'une menace de déclenchement d'éruption gazeuse est attentivement examinée.