隨著北極、北冰洋和周圍的北極陸地迅速變暖，科學家們正在競相瞭解變暖對北極生態系統的影響。 隨著海冰的縮小，更多的光線到達北冰洋的表面。 一些人預測，這將導致更多的浮遊生物，這反過來將支持魚類和其他動物。

普林斯頓大學和馬克斯-普朗克化學研究所領導的一個科學家小組對此持相反意見。 研究人員使用浮遊生物化石來研究北冰洋西部和中部開放區的氮氣來源和供應率的歷史。 他們的工作在本期《自然-地球科學》雜誌的一篇論文中進行了詳細介紹。 這項研究表明在全球變暖的情況下，這些開放的北極水域將經歷更強烈的氮限制，可能阻止浮遊生物產量大幅度提高。

研究人員表示，隨著海冰的融化，構成北極食物網基礎光合作用的浮遊生物應該從更大的光照供應中受益。 但這些浮游生物也需要營養物質來生長，而營養物質只有在北冰洋更深的地方才豐富，就在浮遊生物的範圍之外。 浮遊生物能否獲得這些營養物質，取決於上層海洋的「分層」有多嚴格，海洋上層200米（660英尺）由不同密度的水層組成，由其溫度和鹽度決定。

當海洋上層是強烈分層的時候，非常輕的水漂浮在密集的深水之上，對陽光下表面的營養物質供應是緩慢的。 研究人員利用來自北冰洋西部和中部的沉積物芯，研究人員測量了被困在有孔蟲（生長在表層水，然後死亡並沉入海底的浮遊生物）石灰岩化石中的有機氮同位素組成。 他們的測量結果揭示了來自大西洋和太平洋的氮比例是如何隨時間變化的，同時也跟蹤了表層浮遊生物的氮限制程度變化。

他們發現北極開放水域的分層，特別是在通過白令海峽由太平洋供給的地區，將阻止表層浮游生物獲得足夠的氮來大量生長。 研究人員獲得歷史資訊表明，對於北極西部和中部的開放盆地水域來說，這種變化是不可能的。 由於太平洋水持續通過令白海峽流入，北極西部將保持強烈的分層，而變暖將加強北極中部的分層。 研究人員總結說，在這兩個開放的海洋區域，緩慢的氮供應可能會限制浮遊生物的產量。