הקרח הארקטי הימי כונה לאחרונה "הקנרית במכרה הפחם של ההתחממות הגלובלית" - סמן רגיש שמעיד על שינוי האקלים. החשיבות המיוחסת לשכבת הקרח הזה כסמן מרכזי המעיד על ההתחממות הפכה אותו למוקד תשומת הלב של מכחישי השינוי, והם עושים מאמץ גדול למצוא הסברים אחרים, טבעיים, להתמעטות הקרח הארקטי הימי.

מדידות לווין מראות שקיימת התמעטות מואצת בכמות הקרח הארקטי הימי בשלושים השנים האחרונות, בעיקר בסיומה של עונת ההפשרה בכל שנה. ההתמעטות הזו וההפרשים הגדלים בין כמות הקרח בעונות השונות תואמת את התחזיות המבוססות על מגמת ההתחממות הגלובלית. ככל שהאזור הארקטי מתחמם, נפח הקרח בו יורד, יורדת הסבירות שהקרח ישרוד יותר משנה אחת, ונחשפים אזורי ים נוספים בתום כל עונת הפשרה.

תמונה 1: כמות הקרח הימי הארקטי בשנים 1953-2009 - הפרש מממוצע רב שנתי בשנים 1968-1996, מנורמל בסטיית התקן. בכחול - ערך חודשי. בוורוד - ממוצע שנתי. מתוך המרכז הלאומי של ארצות הברית לשלג וקרח (NSIDC).

מכחישי ההתחממות מסבירים את התמעטות הקרח הארקטי הימי בתופעה טבעית מחזורית, בעלת מחזור בסקלה של עשרות שנים, הגורמת לתנודות במעטה הקרח הארקטי. קשה למצוא עדויות לשינוי מחזורי כזה במדידות ישירות של כמות הקרח, ולכן מסתמכים על נתונים מקידוחים בקרקעית האוקיינוס, שיכולים ללמד על האקלים הארקטי בעבר. בחינת נתונים ממגוון מקורות מאפשרת לעקוב אחר השינויים שחלו במעטה הקרח, ולהשוות את התנודות הטבעיות שחלו בעבר למגמות הנצפות היום.

ניתוח נתוני עבר אכן מלמד על תנודות טבעיות בכמות הקרח הארקטי הימי, אך קיומן של התנודות האלה אינו סותר את תרומת הפעילות האנושית להתמעטות הקרח הנצפית היום. השוואה בין האקלים הארקטי היום ובעבר מעלה, שהגורמים לשינוי בימינו הם בעיקר פעילות האדם (overpeck et al., 1997). ניתוח נתונים שמקורם בכמה מאות סמנים מעלה שקצב התמעטות הקרח בימינו הוא חסר תקדים ביחס לאלפי השנים האחרונות (Polyak et al)

בחינת הנתונים על מצב הקרח הארקטי הימי ב-200 השנים האחרונות מאפשרת הבחנה בין השפעות טבעיות להשפעות שמקורן פעילות אנושית. האזור הארקטי עבר, ללא ספק בהשפעת תהליכים טבעיים, תקופה קרה בתחילת המאה ה-19 ובעקבותיה התחממות טבעית שנמשכה לתוך המאה ה-20 וקדמה להתחממות המואצת של ימינו. כפי שרואים בגרף למעלה, כמות הקרח התייצבה באמצע המאה העשרים, בתום תקופת ההתחממות הזו. מאוחר יותר הקרח החל להתמעט בהתמדה, במקביל לאוסף של תופעות אחרות שנובעות מההתחממות הגלובלית, בהן עליית הטמפרטורה באוויר ובאוקיינוס. ההתמעטות הזו נמשכת, למרות שהגורמים הטבעיים שגרמו להתמעטות כמות הקרח בסיום התקופה הקרה שבמאה ה-19 כבר אינם משפיעים. מחקרים עדכניים מראים, שההתמעטות בכמות הקרח הארקטי הימי בעשורים האחרונים מקורה בפעילות אנושית. (Johannessen et al).

קיימים, אמנם, גורמים טבעיים המשפיעים וימשיכו להשפיע על כמות הקרח הארקטי הימי, אך מחקרים מראים שהתמעטות הקרח בעשורים האחרונים נובעת מעליה בריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספירה, בהשפעת פעילות האדם, והיא ייחודית ושונה מתנודות העבר.