La regione polare settentrionale della Terra che comprende l’Oceano Artico e le aree adiacenti dei continenti eurasiatico e nordamericano è chiamata Artico. Alcuni considerano l’area all’interno del Circolo Polare Artico, che generalmente si riferisce a 66° 32° di latitudine N (spesso considerato come 66,5’N). Lungo questa linea, il Sole non tramonta nel giorno del solstizio d’estate e non sorge nel giorno del solstizio d’inverno. Inoltre, intorno al Circolo Polare Artico ci sono aree di terra che contengono permafrost discontinuo e continuo.
L’Oceano Artico è in realtà composto da diversi mari, tra cui il Mare di Groenlandia, il Mare di Norvegia, il Mare di Barents, il Mare di Kara, il Mare di Laptev, il Mare della Siberia orientale, il Mare di Chukchi e il Mare di Beaufort. Solo il Mare di Beaufort e il Mare di Norvegia hanno profondità superiori a 499,9 metri.
Il fondo dell’Oceano Artico è costituito da diversi bacini separati da elementi come le Cordigliere di Nansen e Alpha e la Cresta di Lomonosov. La Cordigliera di Nansen è un’estensione della dorsale medio-oceanica dell’Atlantico settentrionale, dove si verifica la diffusione del fondale marino.
Nel 1998, gli scienziati polari hanno trascorso 31 giorni a bordo dell’USS Hawkbill, un sottomarino della Marina statunitense impegnato in una crociera Scientific Ice Expeditions (SCICEX). Hanno utilizzato i Seafloor Characterization and Mapping Pods (SCAMP) per condurre indagini batimetriche nel bacino artico. Hanno utilizzato dati di gravità, sidescan, swath bathymetry e chirp sub-bottom sonar per studiare la geologia del bacino dell’Oceano Artico.
L’indagine si è concentrata sulla dorsale di Gakkel, che si espande lentamente, ma gli scienziati hanno anche raccolto dati durante il transito del sottomarino attraverso l’Artico, incontrando la dorsale Alpha-Mendeleyev, la dorsale Lomonosov e la calotta di Chukchi.
Gli scienziati hanno raccolto le prime misurazioni dettagliate di queste caratteristiche, migliorando significativamente la comprensione della geologia dei bacini artici. Lo SCAMP è stato uno degli strumenti civili più complessi mai installati su un sottomarino della Marina degli Stati Uniti. È stato finanziato da diverse organizzazioni private e governative. Lo SCAMP rappresenta uno sforzo significativo della comunità scientifica statunitense per esaminare la natura, l’origine e l’evoluzione dei bacini artici. I dati raccolti dallo SCAMP durante l’attraversamento dell’Oceano Artico forniscono una sezione trasversale geofisica dell’intero Oceano Artico, dal continente nordamericano al bacino di Nansen.
La batimetria raccolta dallo SCAMP mostra che la dorsale di Gakkel ha un rilievo batimetrico netto, tipicamente nell’intervallo di profondità di 1.005,8-1.524 m, con porzioni poco profonde fino a 609,6 m e regioni che scendono fino a circa 5.181 m di profondità. La cresta è definita da variazioni gravitazionali e da una valle larga 3.962,4-6.096 m a circa 4.876,8 m, con pendii ripidi di 1.005,8-1.524 m di altezza.
Il clima nell’Artico è rigido. Le foreste di conifere dell’estremo nord, che si trovano in luoghi come la Siberia e l’Alaska, sono chiamate “taiga”. La regione pianeggiante o ondulata, coperta di licheni, carici ed erbe, muschi e bassi arbusti, è chiamata “tundra”. Lungo la costa ci sono lagune e spiagge dove il ghiaccio marino è assente almeno per una parte dell’anno, mentre l’Oceano Artico stesso è continuamente coperto da ghiaccio il cui spessore varia tra 0,1 e 10,1 m.
Circa un terzo dell’Oceano Artico è poco profondo, cioè la piattaforma continentale, mentre il resto è profondo più di 1.005,8 metri. L’Oceano Artico è coperto da ghiaccio marino, a differenza del ghiaccio glaciale o del “ghiaccio di origine terrestre”, anche se occasionalmente gli iceberg possono staccarsi dai ghiacciai costieri e rimanere intrappolati nelle circolazioni dell’Oceano Artico, come la Beaufort Gyre o la Transpolar Drift Stream.
La variazione stagionale della copertura di ghiaccio si riscontra nel Mare di Bering e nel Mare di Okhotsk. È interessante notare che le acque calde della Corrente del Golfo impediscono la formazione di ghiaccio marino tra la Norvegia e le Svalbard, anche durante l’inverno.
La temperatura dell’acqua dell’Oceano Artico si aggira tra i 32 e i 33,8°F (da 0 a 1,0°C), ma la salinità aumenta leggermente con la profondità, fattore importante per la formazione del ghiaccio marino. A causa del suo contenuto di sale, l’acqua dell’Oceano Artico congela a circa 28,8°F (-1,8°C). A differenza dell’acqua dolce, che è più densa a 4°C, l’acqua marina è più densa e affonda appena prima di raggiungere il punto di congelamento. Pertanto, per formare il ghiaccio marino, l’Oceano Artico necessita di una quantità di calore molto più elevata, estratta dall’aria fredda sovrastante e dai processi radiativi, rispetto a quella necessaria per congelare la superficie di un lago d’acqua dolce.
Poiché l’Artico è essenzialmente un ambiente desertico, le precipitazioni e l’evaporazione giocano un ruolo molto ridotto nella salinità superficiale dell’Oceano Artico, a differenza del resto degli oceani del mondo. Invece, la salinità superficiale dell’Oceano Artico è influenzata soprattutto dal deflusso dei fiumi dalla Siberia e dal Canada, che mantiene la salinità superficiale relativamente bassa. Nel frattempo, l’acqua marina più salina e a più alta densità viene fornita dall’Oceano Atlantico sotto l’acqua superficiale a più bassa salinità.