Федоров регулярно проводил гравитационные[35], магнитные и астрономические определения и руководил сбором метеорологических данных, а вести записи в установленное время основных показателей погоды вменялось в обязанность дежурных по станции.
Обработка Ширшовым материалов первых гидрологических станций принесла интересные результаты. Толща океанских вод под ледяным покровом оказалась неоднородной по своим физическим характеристикам — температуре, солености и плотности. Так, от поверхности до глубины 150 м находился слой воды с низкими температурами, до —1,7°С, и с пониженной соленостью. В следующем слое, до глубины 250 м, температура воды резко повышалась, достигая почти 0°С. Затем в следующем слое, от 275 до 600 м, находилась вода уже с положительной температурой, до +0,78°С, и максимальной соленостью. Ниже 750 м температура воды вновь была отрицательной, достигая на глубине 2000-2500 м —0,87°С.
Полученные данные самой первой станции позволили предположить о проникновении атлантических вод до самого полюса.
На основании же обработки материалов нескольких станций можно с уверенностью сказать, что атлантическая вода в более южных широтах Центрального полярного бассейна мощным подтоком поступает в околополюсный район, внося в центральную часть Ледовитого океана большое количество тепла.
Эти выводы еще более подкрепились материалами гидрологических станций, взятых в июле, когда льдина дрейфовала в пределах 88°30’ — 87°50’ с. ш. Измерение температуры океанских вод на разных горизонтах показало, что на глубинах от 250 до 600 м явно проходит теплое течение атлантических вод с положительными температурами.
Здесь мы должны отдать должное не только большой эрудиции П. П. Ширшова как океанолога, но и его высокой научной интуиции. Ведь обычно, чтобы дать физико-океанологическую характеристику какого-либо океанического бассейна, надо провести сбор материалов на нескольких гидрологических разрезах[36], и при этом не один раз и в разные сезоны. Ширшов же на основании данных, собранных им во время дрейфа только одной станции, сделал следующее уверенное заключение: атлантические, воды идут не только на восток, но и широко распространены и в центральной части Полярного бассейна и, очевидно, заполняют его целиком.
Эти выводы Петра Петровича были блестяще подтверждены результатами многочисленных гидрологических станций, выполненных в Арктическом бассейне воздушными экспедициями и дрейфующими станциями «СП-2», «СП-3» и «СП-4» в послевоенные годы. Выводы П. П. Ширшова получили завершение в работе его научного наследника — крупного полярного океанолога А. Ф. Трешникова, который на основании упомянутых выше материалов, полученных дрейфующими станциями и высокоширотными экспедициями, составил стройную схему происхождения и структуры вод Северного Ледовитого океана в его центральном бассейне.
Наблюдения за жизнью океана принесли много нового и интересного, а порою и неожиданного. До этого бытовало общее мнение об отсутствии какой-либо жизни в районе Северного полюса. Первые планктонные сетки Ширшова, поднятые с поверхностных слоев океана, казалось, подтверждали это мнение. Но зато необыкновенно большой «урожай» принесла планктонная сеть, поднятая им с глубины 1000 м. В ней копошилось великое множество моллюсков, личинок, медуз, рачков — последние были окрашены в яркий красный цвет.
— Это характерный признак для обитателей больших глубин, лишенных света, — заметил П. П. Ширшов, разбирая свой обильный улов.
Гидрологическая весна, отсутствие которой вначале с огорчением заметил Ширшов, наступила с запозданием после 20 июля: в верхних слоях океанских вод наступило бурное цветение фитопланктона.
— Мы опровергли еще одно утверждение об отсутствии живых организмов в подледном слое воды якобы из-за того, что ледовый и снежный покровы океана препятствуют проникновению в воду солнечных лучей и тормозят процессы фотосинтеза в верхних слоях воды, — говорил взволнованно Ширшов. — Теперь мы на собственном опыте убедились, что стаявший снег и наличие больших озер на поверхности льдины делают ее достаточно прозрачной для прохождения через лед лучей солнца… А вот эта желтовато-красная окраска снега на границе нашей льдины — о чем это говорит? — продолжал Петр Петрович. — Она вызвана развитием здесь микроскопических водорослей. До сих пор это явление — цветение снега — мы наблюдали только в более южных широтах Ледовитого океана…
Но не только океанские воды оказались богатыми жизнью. Частыми гостями льдины оказались и «наземные» обитатели Арктики. С первых же дней существования станции льдину посещали различные птицы: пуночка, чистик, два вида чаек. А когда летнее солнце основательно растопило снежный покров льдины и прогрело воздух, зимовщики обнаружили в разводье около льдины лахтака[37], а несколько дней спустя — двух нерп.