罕见的船只冒险穿越严酷、冰封的北冰洋，需要加固的船体和破冰船首，以便它们能够犁过厚达两米的密集冰层，并在偏远地区面临长时间的危险状况。北极海冰现在每年夏天都在迅速融化，这归因于全球变暖，以至于到2050年，没有破冰船体的船只也将能够穿越以前无法进入的北冰洋区域。根据3月4日发表在《美国国家科学院院刊Plus》上的一项新研究，配备能够切开一米厚冰层的轻型船只，将能够在夏末定期穿越北极。
这对经济发展来说是个好消息，因为它提供了许多新的、更快的东西方航线，与通过苏伊士运河的运输相比，可节省40%的运输时间和燃料成本。但是，北极贸易航线的地理范围令研究入侵物种的科学家感到担忧。
定期在西北航道、北方海航线以外以及穿越北冰洋中部的船只，可能会给北极和北部港口带来新的入侵者。例如，蚊子和森林甲虫预计会在货物中隐藏下来并存活。耐寒的海洋生物，如贻贝和藤壶，可能会以幼虫的形式在压载舱或船体缝隙区域搭便车。当新的物种在新环境中繁荣生长时，它们可能会变得有害，破坏当地的生态系统，威胁本地的动植物，就像被称为葛藤的日本藤蔓已经蔓延到美国南部一样。与新害虫相关的经济成本非常巨大——例如，斑马贻贝涌入五大湖的经济损失估计每年达10亿美元。
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加州大学洛杉矶分校的地理学家劳伦斯·史密斯（Laurence Smith）是这项新研究的主要作者，他说：“许多新船只进入[北极]的诱惑将是巨大的。” 北极航运 仅在过去几年就已经突飞猛进地增长。2012年，海冰范围创下历史最低纪录，共有46艘船只——有史以来最多——穿越了北冰洋。2011年有34艘船只通过，而前一年只有4艘。作为参考，每年有19,000艘船只通过苏伊士运河。
海冰 长期以来一直是北冰洋航运以及物种传播的障碍。目前，航运已成为海洋入侵物种最常见的途径，占海洋区域物种引入的69%，其次是水产养殖，占41%（非本地物种可能有不止一种引入途径，这意味着存在一些重复计算。）最常见的运输方式是船舶的压载水。生物也可以搭便车在船体缝隙中，这被称为船体污损。像森林害虫和蚊子这样的生物可以在托盘和轮胎等货物中长途旅行中存活。
“入侵物种就是这样一种东西，一旦瓶子里的精灵被放出来，就很难再放回去，”圣母大学的气候科学家杰西卡·海尔曼（Jessica Hellmann）说，她没有参与这项研究。海尔曼研究气候变化对入侵物种和生态系统的影响。她说，随着北极冰融化，新的港口将被连接起来，现有港口之间更短的航道将为入侵物种的传播带来新的机会。
冷藏
马里兰大学环境科学中心海事环境资源中心主任、海洋科学家马里奥·坦布里（Mario Tamburri）一直在研究可能通过船舶运输的生物的生存和繁殖能力，方法是模拟航运交通的条件。坦布里说，冰层消退带来的新的更冷、更短的航线在生物学层面上帮助了入侵者，如贻贝、藤壶和螃蟹。冷水减缓了生物的新陈代谢，这使得它们能够在低食物条件下生存。“这就像把你的杂货放在冰上，”他说。
更短的航线也意味着更多附着在船体上或在压载水中的生物现在更有可能在旅途中生存下来。以前，北极以外较长航程的高温和缺乏光照会杀死它们。“例如，当船只现在通过巴拿马运河运输货物时，通过温暖的水和淡水，自然的入侵物种屏障被建立在航运路线上，”坦布里说。“在北极，这些屏障消失了。”
压载水和双壳类动物
俄罗斯的摩尔曼斯克是全球领先的港口，也是北极圈以北最大的城市，是今年夏天无冰航线可能会进一步开辟的地区之一。随着越来越多的船只用压载水换取货物，像摩尔曼斯克这样的地方的本地物种可能会迅速输给没有制衡的新物种，例如可以通过压载水中的幼虫以及适应冷水的成虫（包括绿蟹）传播的双壳类海洋物种。
美国农业部农业研究服务处的植物生理学家刘易斯·齐斯卡（Lewis Ziska）说，一旦引入，一个新物种可以胜过数千年进化而来的一切物种。虽然一些非本地物种是无害的，但另一些物种却因为没有天敌而茁壮成长。在自然系统中，没有什么可以控制它们，而且它们比本地同类更擅长从水中过滤食物。“入侵物种耗尽了大部分资源，而原有的生物多样性也随之瓦解，”齐斯卡说。
齐斯卡说，当新的入侵者占据主导地位时，其中一两个往往会非常适应环境并支配它。自然的生物多样性会减少。科学家们开始在阿拉斯加油田附近的港口对本地和非本地物种进行编目和分类。在高纬度环境中，海洋交通尚未发生大规模明显的入侵，但齐斯卡和其他科学家表示，没有人能确定。科学家们现在才开始密切关注。
齐斯卡指出，“我们没有预料到北极会变化得如此之快”，并补充说，这对人类交通和生物学的影响都令人担忧。“这基本上是将整个北极地区变成入侵物种的巨大游乐场。新的事物，新的生物有机体正在进入它们以前从未见过的区域。坦率地说，其后果是完全未知的。”