Побег завершился в Верхотурье, в гостинице женского монастыря его приютили сердобольные монахини. Вскоре снова арест, по реке Туре П. Мартэна вместе с другими арестантами перевозят в Тобольск. По дороге впервые увидел из трюма высокие берега реки и городские строения Тюмени. Через год он станет ее жителем. В Тобольске снова побег в Омск в трюме грузового парохода («безрассудный у меня характер», – говаривал о себе Павел Августович). В городе уже были красные войска. П.А. Мартэна назначают членом гублескома и отправляют на работу в Тюмень. Наступает наиболее интересный сибирский десятилетний (1920–1929 гг.) период деятельности ученого.

Только тот, кто пережил беспрерывные тревоги перед арестом, жизнь заключенного, смертный приговор и неоднократные побеги, способен понять, с какой жадностью, исступленностью, отдавая всего себя работе, трудился в Тюмени Мартэн. Вот краткий перечень некоторых его дел и обязанностей: делегат Всероссийского совещания по лекарственным растениям, сотрудник журнала «В помощь земледельцу», редактор сельхозотдела газеты «Трудовой набат», председатель Общества изучения местного края (илл. 213), делегат Московской конференции по сельскохозяйственному образованию, организатор педагогического и промышленно-экономического техникума, делегат Всероссийской конференции по краеведению, член Центрального бюро краеведения, участник Первой сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставки (диплом первой степени), основатель Практического института (позже – сельхозтехникум) и его директор, работа с беспризорниками, лекторская работа, делегат губернского съезда профсоюзов, участие в конференции музейных деятелей Урала, член правления Тюменского губпроса. И вместе со всем этим – преподавание естествознания в сельхозтехникуме и научные исследования: экспедиции по окрестностям Тюмени, практические занятия со студентами в поле, подготовка и публикация статей в местных газетах и журналах «Красные вехи», «Наш край», в «Уральском рабочем». Как редактор сельхозотдела «Трудового набата» он не считает себя вправе публиковать статьи от своего имени. Выручают псевдонимы: «М», «П.М.», «Михайлов» и др.

Особый разговор о сельхозтехникуме – детище П.А. Мартэна. Хлопоты об организации учебного заведения он, преподаватель по обязанностям и призванию, начал вскоре после приезда в Тюмень. Тогда же, в 1920 году, они увенчались успехом: устоять, несмотря на разруху гражданской войны, перед напором такого энтузиаста, как Павел Августович, местные власти не смогли. Успехи, заботы и огорчения вместе с Мартэном делил его соратник, заведующий учебной частью Э.К. Хилькевич.