Léo et Léa sont très impressionnés par un documentaire télé qu'ils viennent de voir au collège, en classe de biologie. Le reportage raconte le quotidien dramatique des premiers « réfugiés climatiques » : les habitants d'une île de Papouasie que l'irrésistible montée du niveau de la mer condamne, à échéance de quelques années seulement, à un irrémédiable exil. Attristés et alarmés, Léo et Léa vont consulter leur oncle Charles, membre de l'Association Planète Verte (l'un des protagonistes-clé de leur récente aventure en Afrique, Touche pas à ma forêt!), afin de mieux saisir de quoi il retourne. Or celui-ci s'apprête justement à partir pour l'Antarctique, en mission d'observation de la fonte des glaces et des perturbations du climat. C'est dit, il emmènera les jumeaux avec lui. À eux les manchots, les chiens de traîneau et les ours polaires! Mais ce que Léo et Léa ignorent encore, c'est qu'ils retrouveront aussi là-bas leur « chère Alicia », mais quel pot de colle celle-là, en croisière dans la même région sur un paquebot de luxe.