Циркуляция более глубоких атлантических вод менее известна. При входе в бассейн Евразии погружающаяся вода Гренландского моря, кажется, течет на восток по краю континентальной окраины до тех пор, пока не вытянет и не войдет в бассейн Амерасии вдоль широкого фронта на гребне хребта Ломоносова. Похоже, что в бассейне Евразии наблюдается общая циркуляция против часовой стрелки, а в море Бофорта - меньшая по часовой стрелке. Скорость медленная, вероятно, менее двух дюймов в секунду.
Циркуляция донных вод неизвестна, но можно предположить, что она схожа со слоем Атлантики. Измеренные значения растворенного кислорода показывают, что донная вода хорошо вентилируется, растворенный кислород везде превышает 70 процентов насыщения.
Образование льда
Покрытие льда подавляет ветровое напряжение и перемешивание ветра, отражает большую часть поступающей солнечной радиации, накладывает верхний предел на температуру поверхности и препятствует испарению. Напряжения ветра и воды поддерживают ледяной покров практически в непрерывном движении, вызывая образование трещин (свинцов), открытых прудов (полыней) и гребней давления. Вдоль этих хребтов ледяная стая может локально укладываться высоко и простираться вниз на около 10-25 метров в океан. Помимо сдерживания обмена энергией между океаном и атмосферой, образование морского льда генерирует огромное количество холодной воды, которая способствует циркуляции мировой океанической системы.
Морской лёд редко образуется в открытом океане ниже 60° с.ш., но встречается в более южных замкнутых бухтах, реках и морях. Примерно между 60° и 75° с.ш. наблюдается сезонное образование морского льда, и обычно бывает период года, когда вода свободна от льда. Над широтой 75° с. ш. имеется более или менее постоянный ледяной покров. Однако даже там до 10 процентов площади состоит из открытой воды из-за постоянного вскрытия полыни.
В процессе замерзания соль в морской воде выбрасывается в виде соляного раствора. Степень отторжения увеличивается с уменьшением скорости замерзания. Как правило, вновь образующийся морской лед имеет минерализацию от 4 до 6 граммов соли на килограмм морской воды . Даже после замерзания процесс очистки продолжается, но с гораздо меньшей скоростью. К тому времени, когда льду исполнится год, он будет достаточно безсолевым для того, чтобы его можно было использовать для питья. Этот многолетний, или более старый, безсолевой морской лед называют многолетним морским льдом. Его можно отличить по более гладкой, округлой поверхности и бледно-голубому цвету. Более молодой лед имеет более зазубренный и серый цвет. Поскольку твердость и прочность льда увеличиваются по мере вытеснения солей, полярная лёд представляет особую угрозу для судоходства. Толщина льда в первый год достигает 2 метров, в то время как толщина многолетнего льда составляет в среднем около 4 метров.
Прямых доказательств наступления ледяного покрова Северного Ледовитого океана не имеется. На происхождение ледяного покрова повлиял ряд факторов, таких как образование земных ледяных шапок и взаимодействие арктических и североатлантических вод с их разной структурой температуры и солености с атмосферными климатическими переменными. Из имеющихся данных можно сделать вывод, что на всем протяжении плейстоценовой эпохи (т.е. около 2 600 000-11 700 лет назад) непрерывный ледяной покров отсутствовал. Скорее, существовал непрерывно теплый океан приблизительно до 2 000 000 лет назад, за которым последовал непрерывный ледяной покров приблизительно 850 000 лет назад.
Морская экосистема
Бассейн Северного Ледовитого океана является самым мелководным из пяти океанических бассейнов на Земле. Он также является наименее соленым из-за низкого испарения и огромного притока пресной воды из рек и ледников.
Устья рек, оледенение ледников и постоянно перемещающиеся океанские течения вносят свой вклад в оживление морской экосистемы Арктики. Холодная, циркулирующая вода богата питательными веществами, а также микроскопическими организмами (такими как фитопланктон и водоросли), которые нуждаются в них для роста.
В Арктике процветают морские животные. Первичные потребители, такие как креветки, потребляют планктон - основу арктической морской пищевой паутины.
К вторичным потребителям относятся рыбы, морские птицы (такие как чайки и тупики), а также широкий спектр китов, включая гигантских синих китов и гренландских китов.
К третичным потребителям - животным, которые питаются в основном другими плотоядными животными, относятся зубчатые киты и дельфины (например, косатки и нарвалы), а также ластоногие, например, тюлени, морские львы и моржи.
Мусорщики (включая некоторых акул и крабов) и разлагатели, такие как морские черви и водоросли, разрушают мертвые и разлагающиеся материалы. Органические питательные вещества, таким образом, перерабатываются в морскую экосистему Арктики.