ในปี พ.ศ. 2550 Jørgen Berge นักชีววิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัยอาร์กติกแห่งนอร์เวย์ ในเมืองทรอมโซ กำลังวิเคราะห์ข้อมูลจากเครื่องมือที่จอดอยู่ที่พื้นทะเลในแถบอาร์กติกต่ำ เมื่อเขาสังเกตเห็นว่าแพลงก์ตอนสัตว์จำนวน มากเคลื่อน ตัวขึ้นลง คอลัมน์น้ำในฤดูหนาว พฤติกรรมนั้นเป็นเรื่องปกติในช่วงเวลาส่วนใหญ่ของปีที่มีแสงจ้า สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ขึ้นสู่ผิวน้ำในตอนกลางคืนเพื่อกินแพลงก์ตอนพืชและดำดิ่งกลับลงมาในระหว่างวัน เมื่อเห็นกิจกรรมดังกล่าวในความมืดของฤดูหนาวอาร์กติก เบิร์กคิดว่าเขาพบข้อผิดพลาดในข้อมูล แต่การวิจัยในภายหลังชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวของแพลงก์ตอนสัตว์นั้นขับเคลื่อนโดยแสงสลัวของดวงจันทร์ ( SN: 7/6/19 & 7/20/19, p. 32 )
เพียงเพราะเรามองว่าอาร์กติกเป็นสีดำสนิทในช่วงฤดูหนาว
สายพันธุ์อื่นๆ อาจไม่เป็นเช่นนั้น โจนาธาน โคเฮน นักชีววิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยเดลาแวร์ในลูอิส กล่าวว่า ไม่ว่าคุณจะมองไปทางไหน ไม่ว่าจะอยู่ในสิ่งแวดล้อมทางทะเลหรือบนบก
ในการล่องเรือในอาร์กติกสองครั้งในปี 2014 และ 2015 โคเฮนและเพื่อนร่วมงานได้วัดว่ามีแสงน้อยเพียงใดในคืนขั้วโลก พวกเขาพบว่าระดับนั้นต่ำกว่าระดับที่สังเกตได้ 100 ล้านเท่าในช่วงฤดูร้อนของอาร์กติก แต่แม้ในคืนนิรันดร์ของฤดูหนาวอาร์กติก ก็ยังมีความแตกต่างระหว่างกลางวันและกลางคืน แสงแดดที่สะท้อนจากใต้ขอบฟ้าทำให้กลางวันสว่างกว่ากลางคืนเล็กน้อย นอกจากนี้ ดวงจันทร์และแสงเหนืออาจเพิ่มแสงสะท้อนที่วัดได้ ถึงกระนั้น โคเฮนก็ยังไม่แน่ใจว่าแสงที่น้อยที่สุดนั้นเพียงพอสำหรับสัตว์ในแถบอาร์กติกหรือไม่
ทีมของเขาจึงติดอิเล็กโทรดเข้ากับแพลงก์ตอนสัตว์เพื่อวัดว่าสิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อแสงวูบวาบวาบๆ อย่างไร สัตว์มีปฏิกิริยารุนแรงที่สุดต่อสีฟ้าที่แทรกซึมลึกลงไปในคอลัมน์น้ำ ซึ่งอธิบายว่าแพลงก์ตอนสัตว์อพยพอย่างไรตลอดฤดูหนาวที่ขั้วโลก
และนักว่ายน้ำเหล่านั้นไม่ได้อยู่คนเดียว นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มตระหนักว่าอาร์กติก – แม้กระทั่งในคืนขั้วโลก – ยังมีชีวิตอยู่อย่างน่าอัศจรรย์ นกทะเลซึ่งคิดว่าเป็นสัตว์นักล่าที่มองเห็นได้ ออกหากินในช่วงกลางฤดูหนาว ปลาและกุ้งหลายสายพันธุ์ก็เช่นกัน หอยจะเติบโตในอัตราที่ใกล้เคียงกันในฤดูหนาวเช่นเดียวกับในช่วงฤดูร้อน และสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมทั้งหอยทากที่อยู่ใต้ท้องทะเล สืบพันธุ์ได้แม้อากาศจะหนาวเย็นและมืดมิด
แม้แต่แพลงก์ตอนพืชก็ยังตื่นตัวอยู่
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะยังไม่สามารถพูดได้แน่ชัดว่าเป็นอย่างไร แต่พวกเขาสงสัยว่าบางชนิดมีชีวิตอยู่โดยสะสมไขมันและบางชนิดอาจได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในทุกฤดูหนาว
Micromonas pusillaซึ่งเป็นแพลงก์ตอนพืชที่มีจำนวนมากที่สุดชนิดหนึ่ง ที่จริงแล้วเปลี่ยนมาใช้ชีวิตเหมือนสัตว์มากขึ้น โดยกินแบคทีเรียและอนุภาคขนาดเล็กอื่นๆ ในคอลัมน์น้ำ ทว่าแพลงก์ตอนพืชสามารถรักษาอุปกรณ์สังเคราะห์แสงของมันไว้ได้ตลอดทั้งคืนที่ขั้วโลกมืด ซึ่งช่วยให้พวกมันตอบสนองภายในไม่กี่ชั่วโมงต่อการกลับมาของแสงแดดในฤดูใบไม้ผลิ
Eva Leu นักชีววิทยาทางทะเลของ Akvaplan-niva ในเมืองTromsø บริษัทลูกของ Norwegian Institute for Water Research กล่าวว่า “โลกทั้งใบเจริญรุ่งเรืองในความมืดมิด หลิวช่วยวางแผนการทดลองทางชีววิทยาสำหรับ MOSAiC
แต่ผลการศึกษาที่เผยให้เห็นสถานบันเทิงยามค่ำคืนที่กระฉับกระเฉงของอาร์กติกแทบจะไม่ได้เกิดขึ้นเลย หลายลำดำเนินการในอาร์กติกตอนล่างที่ประมาณ 80 ° N แต่ MOSAiC ลอยอยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือซึ่งฤดูหนาวมืดกว่าและยาวนานกว่าเรือลำอื่นในช่วงฤดูหนาวอาร์กติก
MOSAiC เคลื่อนตัวไปทางเหนือของแสงเหนือ ไปสู่สภาพแวดล้อมทางทะเลที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง โดยมีมหาสมุทรที่มีความลึกสี่กิโลเมตร (เมื่อเทียบกับไหล่ทวีปที่ตื้น) ด้วยเหตุนี้ ผลลัพธ์จำนวนมากจากการศึกษาในอดีตจึงไม่สามารถคาดการณ์ไปยังอาร์กติกตอนกลางได้
ดังนั้น นักวิจัยของ MOSAiC จะทำการวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาและพันธุกรรมเกี่ยวกับชีวิตภายในตัวอย่างหลายพันตัวอย่างในห้องปฏิบัติการบนเรือ (บางส่วนจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันเพื่อทำการวิเคราะห์) แม้ว่า Fong จะกลับไปเยอรมนีในเดือนมกราคม แต่คนอื่นๆ ก็ยังคงเรียนหนังสือตลอดฤดูหนาว แต่เมื่อภารกิจดำเนินต่อไป หลิวและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็กระตือรือร้นที่จะเก็บตัวอย่างมากที่สุด เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในแถบอาร์กติก นั่นคือ การกลับมาของดวงอาทิตย์
