Men ännu längre norr ut har man vittnesbörd om ett gynnsamt klimat under den tertiära tiden. Vid Discovery Bay på Grinnell land insamlades under den engelska expeditionen 1875—76 vid 81° 42’ n. br. åtskilliga tertiära växtförsteningar. Här förekomma visserligen af löfträd endast storbladiga björkar samt hasslar, popplar, almar, lindar m. fl., men af barrträd finnas alltjämt sumpcypresser och sequoior. Ehuru denna flora tyder på ett mindre varmt klimat än det, som samtidigt var rådande tio breddgrader längre mot söder, är dock motsatsen mot nutiden icke mindre stor än förut. Ty sumpcypressen (Taxodium distichum) är i våra dagar inskränkt till södra delarna af Förenta staterna. Då man äfven på de Nysibiriska öarna funnit en tertiär flora med sumpcypresser och löfträd, blir det utan vidare tydligt, att klimatet under den tertiära tiden varit varmare öfver hela jorden och att detta måste bero af hela jorden beträffande förhållanden.
Gå vi längre tillbaka i tiden, skola vi finna vittnesbörd om liknande förhållanden. På Grönlands västkust vid 70° n. latitud finnas aflagringar från kritsystemet, rika på växtlämningar af mångahanda slag, bland hvilka till och med märkas trädartade ormbunkar, cycasarter samt brödfruktsträd, närstående det på Söderhafsöarna lefvande äkta brödfruktsträdet (Artocarpus incisa). Under 22 kritperioden var klimatet följaktligen ännu varmare därstädes än under den tertiära, antagligen tropiskt. Och gå vi så långt tillbaka i tiden som till stenkolsperioden, så märka vi ingen skillnad mellan de fossila växter, som finnas i de under denna tid på Spetsbergen afsatta aflagringarna, och dem, som förekomma i motsvarande aflagringar i Europa.
Hade vi vändt oss till de fossila djuren i stället för till växtfossilen, skulle vi kommit till samma resultat, och det är därför onödigt att uppehålla oss vid dem. Af det sagda torde det vara tydligt, att man först genom de geologiska undersökningarna i polartrakterna kunnat komma under fund med forna tiders klimatförhållanden och på samma gång komma till insikt därom, att klimatförändringarna varit gällande öfver hela jorden och icke berott af lokala förhållanden. Huru dessa förändringar skola förklaras, kan ännu icke med säkerhet sägas, ehuru förklaringsförsök icke saknats, såsom att de skulle bero på rent kosmiska förhållanden, på förändringar af polernas läge, af jordbanans excentricitet o. s. v. På senaste tid har man sökt förklaringen i växlingar af atmosfärens kolsyremängd; en ökning af denna medför nämligen en stegrad temperatur. Här är dock icke stället att ingå på någon diskussion angående det ena eller det andra förklaringsförsökets större eller mindre sannolikhet.
Utom hvad de fossilförande aflagringarna i polartrakterna lära oss i fråga om jordens forna klimat, få vi af dem en mycket viktig inblick beträffande organismernas forna geografiska utbredning, och särskildt hafva många växtgeografiska frågor genom undersökningarna af desamma vunnit sin lösning. Vända vi oss till de nutida organismerna därstädes, till föremålen för de zoologiska och botaniska studierna, så finna vi ej mindre betydelsefulla uppslag. För att först tala om de zoologiska forskningarna, så innebär ju kännedomen om 23 polarområdets djurvärld en väsentlig ökning af det zoologiska materialet, en ökning som redan i fråga om de högre djuren genom många egendomliga typer — hvalarna, narhvalen, hvalrossen, sälarna, myskoxen, isbjörnen och åtskilliga fåglar — är beaktansvärd nog. Det gäller härvid ej blott kännedomen om dessa djurs byggnad utan äfven om deras lefnadsförhållanden, hvarvid det icke är minst märkligt, att så stora djur som hval- och säldjuren å ena sidan, myskoxen och renen å den andra kunna finna näring och frodas under de mest utprägladt arktiska förhållanden. Ej mindre resultatrik är undersökningen af den lägre djurvärlden i hafvet, hvilken, tvärtemot hvad man på förhand kunnat förmoda, är särdeles rik ännu vid mycket låg temperatur, ja exempelvis utanför glaciärerna visar en fast otrolig lifaktighet och individrikedom. Att ingå på någon redogörelse för detta djurlif kan naturligtvis icke här komma i fråga, det är nog med att säga, att det ej blott har lämnat ett ytterst värdefullt allmänt zoologiskt och biologiskt material utan därjämte gifvit uppslag till många djurgeografiska frågors lösning och på samma gång, såsom förut nämnts, lärt oss känna beskaffenheten af djurlifvet under istiden.
I samband med djurlifvet i hafvet må äfven nämnas något om plankton, de mestadels små och för blotta ögat nästan oskönjbara organismer, djur och växter, hvilka förekomma fritt kringdrifvande i hafsvattnet och hvilka, oaktadt sin litenhet, kunna blifva af betydelse på grund af individernas talrikhet. De utgöra nämligen föda åt högre djur, speciellt fiskarna. Beskaffenheten af plankton står i det närmaste samband med vattnets temperatur och salthalt, och då dessa äro olika i olika hafsströmmar, äro planktonorganismerna till viss grad bundna vid olika sådana. Undersökningarna af plankton äro därför ej blott för biologen utan äfven för hydrografen af betydelse och äro slutligen i 24 praktiskt hänseende af vikt, på grund däraf att plankton såsom nämndt tjänar till föda åt fiskar, däribland äfven sillen.
Då vi nu kommit in på det hydrografiska området, må nämnas, att för att kunna riktigt uppfatta hafsströmmarna i Atlanten, är det nödvändigt att äfven studera de hydrografiska förhållandena inom polarområdet. Då de förra hafva stort inflytande på vårt lands klimat och äfven, såsom antydts, äro af stor betydelse för hafsfisket, torde vikten af dylika undersökningar utan vidare inses. Det må på tal om de hydrografisk-zoologiska undersökningarna icke förgätas, att de djupdraggningar, som utfördes under den svenska polarexpeditionen 1861, i högst väsentlig mån bidrogo att ådagalägga oriktigheten af den dittills omfattade meningen, att något djurlif på de stora hafsdjupen icke skulle kunna existera. Hydrografiska undersökningar, upphämtande af vattenprof samt lodningar hafva utförts under flertalet svenska expeditioner och medfört viktiga rön.
De botaniska forskningarna inom polarområdet hafva gifvit mycket beaktansvärda resultat. Den arktiska floran är nu ganska väl känd, och därmed hafva vi äfven kunnat bilda oss föreställning om istidens flora i Europa. Viktiga växtgeografiska slutsatser i fråga om den arktiska florans historia hafva därvid blifvit vunna. Ej mindre betydelsefulla äro undersökningarna af de arktiska växternas biologi. Huru äro de byggda för att kunna motstå de i polartrakterna rådande ogynnsamma förhållandena? Detta är en fråga, som genom noggranna undersökningar i naturen jämte anatomiska undersökningar af det hemförda materialet för en stor del af dem redan blifvit besvarad, hvarvid många nya uppslag blifvit vunna. Ej mindre intressanta äro iakttagelserna öfver växternas öfvervintring och hastiga utveckling, när sommaren börjar, öfver det inflytande, som utöfvas af sommarens ständiga dager, samt öfver det sätt, 25 hvarpå befruktningen försiggår, ehuru därvid förmedlande insekter för många arter saknas. Detta i fråga om de högre växterna. Rörande de lägre erinra vi särskildt om hafsalgernas yppiga utveckling i det kalla vattnet, deras märkliga fruktsättning under vintermörkret samt vidare om snö- och isalgerna, som lefva på snödrifvor, glaciärer och inlandisar, där några af dem äro kända som »röd och grön snö».
Den arktiska luftens hälsosamhet är en gammal erfarenhet, och frånvaron af mikroorganismer i densamma har länge varit anad. Under senare expeditioner hafva omfattande bakteriologiska undersökningar enligt nyaste metoder blifvit utförda, hvilka konstatera, att bakterier fullständigt saknas i luften inom det högarktiska området och att jästsvampar förekomma ytterligt sparsamt. Äfven andra bakteriologiska resultat af intresse hafva genom dessa forskningar blifvit vunna.
De botaniska undersökningarna af drifveden, som träffas så allmänt uppkastad på stränderna inom det arktiska området, hafva visat sig vara af stor betydelse för kännedomen om hafsströmmarna och isens drift. Genom dessa undersökningar har nämligen kunnat bestämmas, att drifveden till största delen härstammar från Sibirien, med hvars floder den från skogsområdet förts ut i hafvet och vidare med hafsströmmarna. För kännedomen om isens drift hafva äfven undersökningarna af på drifisen förekommande lerslam och mikroskopiska alger visat sig vara af betydelse. En del af detta slam härstammar från Sibiriens floder. Det var delvis på resultaten af dylika undersökningar, som Nansen grundade sin teori om isdriften i polarhafvet, hvilken till fullo bekräftades af Framexpeditionen.
Af de fysikaliska arbetena inom polarområdet må erinras om betydelsen af magnetiska undersökningar af allahanda slag, om studier af elektriska förhållanden och af norrskensfenomenet, ebb- och flodfenomenen samt 26 om de meteorologiska observationerna. Man erkänner ju numera, att väderlekens växlingar på en viss trakt står i närmaste samband med väderleksförhållandena inom öfriga delar af jorden. Hade vi fasta stationer öfver hela jordklotet, skulle väderleken utan tvifvel på förhand fullt säkert kunna bestämmas, men som det nu är, kan detta endast ske till en viss grad. Väderleksförhållandena inom polartrakterna äro af stor betydelse för öfriga delar af norra halfklotet, och det var insikten därom, som föranledde upprättandet af de samtidigt arbetande meteorologiska stationerna inom en stor del af polarområdet 1882—83. I detta internationella företag deltogo de flesta civiliserade nationer, Sverige på Spetsbergen, så att icke mindre än femton stationer samtidigt arbetade inom norra polarområdet, medan tre voro verksamma vid det södra. Att ett så omfattande och kostsamt företag kunde åvägabringas, ådagalägger allra bäst dess stora betydelse.