В то время, когда в Центральной Арктике начинается таяние льда и снега и на поверхности ледяных полей появляются лужицы пресной воды, снежницы и озерки, на дне их образуются маленькие бурые пятна. Это микроскопические растения, диатомовые и другие водоросли. Между ними живет много других микроскопических организмов: инфузории, флагеллаты а также бактерии. Но такое интенсивное развитие судьбы на поверхности ледяных полей длится недолго. При первых показателях зимы жизнь на поверхности льда и воды замирает.
Из зоопланктона в Центральной Арктике преобладают веслоногие рачки, после этого — бокоплавы, мизиды, медузы, гребневики, сифонофоры, корненожки, радиолярии, колокольчиковые инфузории, крылоногие моллюски, пелагические немертины и другие виды.
Наименее населен верхний слой воды толщиной 50 метров. Это разъясняется большим опреснением и низкими температурами воды, позванным таянием льда и снега. С глубиной число видов возрастает, достигая максимума в слое между горизонтами 200-300 метров в слое воды атлантического происхождения. В более глубоких горизонтах число видов опять значительно уменьшается.
В случае, если в слое между 200-300 метрами от поверхности воды на один кубический метр приходится около 150 экземпляров, то на глубине более 800 метров в одном кубическом метре воды видится в среднем 2-3 экземпляра.
Пути обмена фауны Северного Ледовитого, Негромкого и Атлантического океанов
Состав зоопланктона, как продемонстрировала в собственном изучении М. А. Виркетис, в течение года практически не изменяется, но количество его от сезона к сезону заметно колеблется. В этом отношении отлично выделяются два периода. Первый из них — летний — приходится на время с половины июля до конца сентября и характеризуется обилием зоопланктона; второй период охватывает другую, более продолжительную часть года, в то время, когда отмечается предельное число зоопланктона. Эти сезонные трансформации охватывают в основном верхний слой воды от 0 до 250 метров; в более глубоких слоях они отсутствуют.
Происхождение зоопланктона Арктического бассейна связано с проникновением теплых атлантических и тихоокеанских вод. Все обитающие в Центральной Арктике виды зоопланктона составляют три группы. Первая несколько, самая многочисленная (48-50%),— атлантические воды; они распространены в Центральной Арктике в том месте, где видятся воды атлантического происхождения. Вторую группу, очень немногочисленную (около 1%), составляют тихоокеанские виды. Они обитают недалеко от распространения тихоокеанских вод, в основном в поверхностном слое воды. Приспособившись к жёстким условиям, все эти виды видятся не только в горячей атлантической и тихоокеанской воде, но и в более холодной.
Третью группу (13%) составляют местные виды — эндемики, видящиеся лишь в центре Северного Ледовитого океана. Они наблюдаются в большинстве случаев в глубоких слоях, подстилающих атлантические воды. Эти виды видятся в районах, расположенных близко к полюсу, и в особенности в притихоокеанской котловине, находящейся к востоку от хребта Ломоносова. Это, по-видимому, фауна более старого происхождения. Она появилась из атлантической и тихоокеанской существенно раньше, чем глубоководная фауна западной приатлантической котловины.
Что касается донных и придонных организмов (бентос), населяющих Центральную Арктику, то их найдено более 100 видов. Среди них преобладают корненожки (более 30 видов), после этого следуют многощетинковые черви, бокоплавы, моллюски, иглокожие, мшанки, губки, десятиногие рачки, кишечнополостные и т. д. Донная фауна глубоководных котловин Центральной Арктики беднее, чем в соседних глубоководных районах, например, Северной Атлантике.
Наблюдения дрейфующих станций и воздушных высокоширотных экспедиций разрешили уточнить состав глубоководной фауны и узнать историю ее происхождения. Советские гидробиологи (Г. П. Горбунов, Е. Ф. Гурьянова, 3. А. Филатова и др.), подробно изучившие донную фауну Центральной условия и Арктики ее существования, установили, что формирование ее протекало в течении долгого геологического периода и складывалось из видов животных, которыми владел к трем группам. В первую группу входят эндемические виды. Они являются главным ядром арктической фауны (более 70%) и являются остатками старой довольно мелководной фауны Арктического бассейна. Последний существовал тут до начала четвертичного периода и имел, по всей видимости, глубину не более 1000 метров. Эта старая фауна в далеком геологическом прошлом со своей стороны появилась из двух корней: старой эндемической арктической животных и фауны, пробравшихся ко мне в плиоцене из северной части Негромкого океана. В будущем, с опусканием дна Центральной Арктики эти виды понемногу приспособились к новым условиям и заполнили область громадных глубин.
Ко второй группе животных, оказавших влияние на формирование современной фауны дна Центральной Арктики, относятся североатлантические виды.
К третьей группе принадлежат северотихоокеанские виды, причем проникновение их на север в разные геологические эры проходило по-различному. Так, Е. Ф. Гурьянова думает, что влияние североатлантической фауны на формирование современной арктической фауны в дочетвертичный период было существенно не сильный, чем северотихоокеанской. В четвертичный период, в особенности в современную эру, напротив, усилилось действие североатлантической фауны, которая вместе с теплыми атлантическими водами, на протяжении так называемой литориновой трансгрессии, распространилась на протяжении материкового склона на большом растоянии на восток и достигла меридиана острова Врангеля. Влияние же северотихоокеанской фауны сейчас очень сильно ослабевает, а на данный момент она характеризуется распространением лишь немногих северотихоокеанских видов в Чукотском море и в северных районах восточной части Восточно-Сибирского моря.
Чередование потепления центральной части Северного охлаждения и Ледовитого океана в четвертичном периоде привело, как показывает Е. Ф. Гурьянова на основании анализа материалов дрейфующих станций, к резкому вымиранию смешанной (старая эндемическая иммигранты и арктическая фауна из Тихого океана), довольно мелководной плиоценовой фауны Арктики. В будущем сформировалась юная современная высокоарктическая фауна материковой отмели и глубоководная арктическая фауна, которая спустилась на дно появившихся в начале четвертичного периода глубоководных впадин Центральной Арктики.
В собственном изучении Е. Ф. Гурьянова отмечает, что «…абиссальные глубины Арктического бассейна юные и, следовательно, старый Арктический бассейн был довольно мелководен. Современные котловины с глубинами до 5000 метров появились тут на рубеже третичной и четвертичной эр. Заселение этих глубин шло по преимуществу методом естественной радиации видов, обитающих на материковой отмели. Приспособление их к новым условиям сопровождалось процессами отщепления и видообразования подвидов, а частично и видов».
Ключевую роль в формировании современной донной фауны приатлантической и притихоокеанской котловин сыграл подводный хребет Ломоносова, что своим положением выяснил значительное различие в гидрологических, в особенности в температурных, условиях по обе стороны хребта. Он до некоей степени явился преградой для свободного обмена донной и придонной фауны между этими котловинами. Благодаря этого качественный состав донной фауны притихоокеанской котловины отличается, не обращая внимания на неспециализированную базу, от фауны приатлантической впадины.
Еще на протяжении дрейфа «Фрама» Ф. Нансен установил, что в Центральной Арктике наряду с другими микробами видятся и бактерии. Но более детально данный вопрос был изучен на дрейфующих станциях. Биолог А. Е. Крисе заключил , что под долгими льдами вся масса океанской воды толщиной в пара тысяч метров, и и грунты глубоководных котловин Центральной Арктики населены бактериями. Во всей толще центральной части Северного Ледовитого океана протекают такие же микробиологические процессы, как и в других арктических морях. Это со своей стороны формирует условия для развития в самых высоких широтах Северного Ледовитого океана разных форм растительного и животного мира.