Влияние талых ледниковых вод на гидрологический режим океана в ледниковый период можно достаточно определенно восстановить на основе изучения остатков морских организмов в донных отложениях.
Как известно, глубоководные отложения содержат множество прослоев известковистых раковин одноклеточных и других видов из отряда фораминифер, кремнистых лучевиков из подкласса радиолярий и других микроорганизмов. Состав флоры и фауны в верхних слоях океанических вод во многом зависит от температуры, а также от солености воды и других природных факторов. Организмы, обитающие в 200-метровом поверхностном слое, умирают и накапливаются на дне океана. Однако состав ископаемых останков не является прямым отражением состава организмов верхнего слоя вследствие растворения отдельных экземпляров при их погружении на дно.
В период дегляциации, в частности в последнюю ледниковую эпоху (15—8 тыс. лет назад), влияние талых ледниковых вод распространялось далеко за пределы края ледниковых покровов. Области с поверхностными водами низкой солености в основном были приурочены к Северной Атлантике, северной части Тихого океана, Южному океану, Средиземному и Черному морям, Мексиканскому заливу, а также к прибрежным водам, омывающим Африку, Южную Америку, Австралию в приустьевых частях крупных речных систем. Так, во время дегляциации реки Миссисипи, Волга, Темза переносили огромное количество талых вод, стекавших с тающего ледникового покрова, который занимал часть их бассейна. Вообще масштабы поступления талых вод на поверхность океана были очень велики. О наличии в океане верхнего слоя воды с низкой соленостью, обусловленного быстрым притоком талых ледниковых вод, свидетельствует анализ содержания изотопов кислорода в скелетах фораминифер. Глобальный слой опресненной воды препятствовал вертикальному перемешиванию. Под этим слоем происходило накопление СО2, что приводило к увеличенному растворению раковин фораминифер на дне океана.
Установлено большое воздействие талых вод Лаврентьевского ледникового щита на природу Мексиканского залива. Изотопный анализ кислорода планктонных фораминифер из колонок позднечетвертичных осадков котловин показал, что 15—11 тыс. лет назад соленость верхнего слоя была на 2—3%о ниже, чем сейчас. Такой пик в изотопных значениях, имевший место в позднеледниковье, отражает аномальное поступление более легких в изотопном отношении талых вод из реки Миссисипи в Мексиканский залив. Это привело к снижению солености поверхностных вод залива (до 31—33‰). В нем распреснение существовало до тех пор, пока талые воды Лаврентьевского ледника не начали сбрасываться в реку Гудзон.
С колебаниями климата во время наступания и деградации Скандинавского ледникового покрова были тесно связаны условия осадконакопления в Черном море, а также характер обмена этого бассейна водными массами с Эгейским морем. Анализ донных отложений, полученных при глубоководном бурении, показал, что в эпохи оледенений уровень Черного моря понижался, заметно опреснялись поверхностные воды и начиналось накопление турбидитов. В эпохи межледниковья бассейн из пресноводного превращался в морской благодаря подтоку средиземноморских вод. С этими эпохами связано появление стратификации водной массы и образованно сапропелевых илов. Кстати, как полагают многие исследователи, наиболее древние голоценовые (9,5—7,0 тыс. лет) сапропеля Мраморного моря явились результатом перелива талых ледниковых вод из Черного моря.
Таким образом, глобальные изменения объема материковых ледников оказывали громадное влияние на соленость и температуру верхнего, деятельного, слоя океана, на атмосферную и океаническую циркуляцию и тем самым на экологическую обстановку и расселение флоры и фауны Мирового океана. В настоящее время появляется все больше литологических, биостратиграфических и палеотемпературных фактов, свидетельствующих о запаздывании во времени реакции океанов на климатические колебания. Сравнение кривых скоростей аккумуляции кремния и карбонатов в плейстоценовых отложениях с кривой соотношения изотопов кислорода в раковинах фораминифер указывает на то, что изменения климата и характер осадконакопления не были синхронны. Среднее запаздывание во времени составляет 3—5 тыс. лет. Отмечено также, что основные изменения в океанической и атмосферной циркуляции, по-видимому, происходили с опережением ледниковых событий на несколько тысяч лет.