罕見的船隻冒險穿越嚴酷、冰封的北冰洋，需要加固的船體和破冰船首，以便它們能夠犁過厚達兩米的密集冰層，並在偏遠地區面臨長時間的危險狀況。北極海冰現在每年夏天都在迅速融化，這歸因於全球變暖，以至於到2050年，沒有破冰船體的船隻也將能夠穿越以前無法進入的北冰洋區域。根據3月4日發表在《美國國家科學院院刊Plus》上的一項新研究，配備能夠切開一米厚冰層的輕型船隻，將能夠在夏末定期穿越北極。
這對經濟發展來說是個好訊息，因為它提供了許多新的、更快的東西方航線，與透過蘇伊士運河的運輸相比，可節省40%的運輸時間和燃料成本。但是，北極貿易航線的地理範圍令研究入侵物種的科學家感到擔憂。
定期在西北航道、北方海航線以外以及穿越北冰洋中部的船隻，可能會給北極和北部港口帶來新的入侵者。例如，蚊子和森林甲蟲預計會在貨物中隱藏下來並存活。耐寒的海洋生物，如貽貝和藤壺，可能會以幼蟲的形式在壓載艙或船體縫隙區域搭便車。當新的物種在新環境中繁榮生長時，它們可能會變得有害，破壞當地的生態系統，威脅本地的動植物，就像被稱為葛藤的日本藤蔓已經蔓延到美國南部一樣。與新害蟲相關的經濟成本非常巨大——例如，斑馬貽貝湧入五大湖的經濟損失估計每年達10億美元。
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加州大學洛杉磯分校的地理學家勞倫斯·史密斯（Laurence Smith）是這項新研究的主要作者，他說：“許多新船隻進入[北極]的誘惑將是巨大的。” 北極航運 僅在過去幾年就已經突飛猛進地增長。2012年，海冰範圍創下歷史最低紀錄，共有46艘船隻——有史以來最多——穿越了北冰洋。2011年有34艘船隻透過，而前一年只有4艘。作為參考，每年有19,000艘船隻透過蘇伊士運河。
海冰 長期以來一直是北冰洋航運以及物種傳播的障礙。目前，航運已成為海洋入侵物種最常見的途徑，佔海洋區域物種引入的69%，其次是水產養殖，佔41%（非本地物種可能有不止一種引入途徑，這意味著存在一些重複計算。）最常見的運輸方式是船舶的壓載水。生物也可以搭便車在船體縫隙中，這被稱為船體汙損。像森林害蟲和蚊子這樣的生物可以在托盤和輪胎等貨物中長途旅行中存活。
“入侵物種就是這樣一種東西，一旦瓶子裡的精靈被放出來，就很難再放回去，”聖母大學的氣候科學家傑西卡·海爾曼（Jessica Hellmann）說，她沒有參與這項研究。海爾曼研究氣候變化對入侵物種和生態系統的影響。她說，隨著北極冰融化，新的港口將被連線起來，現有港口之間更短的航道將為入侵物種的傳播帶來新的機會。
冷藏
馬里蘭大學環境科學中心海事環境資源中心主任、海洋科學家馬里奧·坦布里（Mario Tamburri）一直在研究可能透過船舶運輸的生物的生存和繁殖能力，方法是模擬航運交通的條件。坦布里說，冰層消退帶來的新的更冷、更短的航線在生物學層面上幫助了入侵者，如貽貝、藤壺和螃蟹。冷水減緩了生物的新陳代謝，這使得它們能夠在低食物條件下生存。“這就像把你的雜貨放在冰上，”他說。
更短的航線也意味著更多附著在船體上或在壓載水中的生物現在更有可能在旅途中生存下來。以前，北極以外較長航程的高溫和缺乏光照會殺死它們。“例如，當船隻現在透過巴拿馬運河運輸貨物時，透過溫暖的水和淡水，自然的入侵物種屏障被建立在航運路線上，”坦布里說。“在北極，這些屏障消失了。”
壓載水和雙殼類動物
俄羅斯的摩爾曼斯克是全球領先的港口，也是北極圈以北最大的城市，是今年夏天無冰航線可能會進一步開闢的地區之一。隨著越來越多的船隻用壓載水換取貨物，像摩爾曼斯克這樣的地方的本地物種可能會迅速輸給沒有制衡的新物種，例如可以透過壓載水中的幼蟲以及適應冷水的成蟲（包括綠蟹）傳播的雙殼類海洋物種。
美國農業部農業研究服務處的植物生理學家劉易斯·齊斯卡（Lewis Ziska）說，一旦引入，一個新物種可以勝過數千年進化而來的一切物種。雖然一些非本地物種是無害的，但另一些物種卻因為沒有天敵而茁壯成長。在自然系統中，沒有什麼可以控制它們，而且它們比本地同類更擅長從水中過濾食物。“入侵物種耗盡了大部分資源，而原有的生物多樣性也隨之瓦解，”齊斯卡說。
齊斯卡說，當新的入侵者佔據主導地位時，其中一兩個往往會非常適應環境並支配它。自然的生物多樣性會減少。科學家們開始在阿拉斯加油田附近的港口對本地和非本地物種進行編目和分類。在高緯度環境中，海洋交通尚未發生大規模明顯的入侵，但齊斯卡和其他科學家表示，沒有人能確定。科學家們現在才開始密切關注。
齊斯卡指出，“我們沒有預料到北極會變化得如此之快”，並補充說，這對人類交通和生物學的影響都令人擔憂。“這基本上是將整個北極地區變成入侵物種的巨大遊樂場。新的事物，新的生物有機體正在進入它們以前從未見過的區域。坦率地說，其後果是完全未知的。”