Самое длительное и значительное оледенение на островах началось 90-88 тыс. лет назад и продолжалось около 20 тыс. лет. В период от 70-68 до 50 тыс. лет назад в пределах прибрежных низменных участков вновь появился морской бассейн, а наземное оледенение практически деградировало. После некоторого понижения уровень моря вновь начал подниматься и достиг на Северной Земле максимума 34-32 тыс. лет назад.

На наиболее приподнятых участках суши в связи с глобальным похолоданием вновь началось образование ледников, но процесс этот шел очень медленно. Причины - дефицит осадков и блокировка крупными ледниковыми покровами Северной Европы поступления влажных воздушных масс из Северной Атлантики, а также значительное сокращение Северного Ледовитого океана (из-за глубокой регрессии Мирового океана). На свободных ото льда участках суши господствовали резко континентальный климат и тундростепные ландшафты, характерные для всей азиатской Арктики в целом. Судя по серии радиоуглеродных датировок мамонтовых остатков, крупные млекопитающие проникали на территорию Северной Земли на протяжении нескольких тысяч лет (24-19 тыс. лет назад).

В конце этого времени началось разрастание ледников, а максимальным оледенение было 15-13 тыс. лет назад, на 3-4 тыс. лет позже, чем в Европейской Арктике. Это, вероятно, произошло из-за поступления влажных масс из Северной Атлантики после значительного сокращения Скандинавского ледникового щита. Однако рост ледников продолжался недолго, и 11.5 тыс. лет назад они уже имели размеры, близкие к современным или даже меньшие. В начале голоцена (10.0-8.8 тыс. лет назад) в связи с общеглобальным повышением солнечной инсоляции на 10% и увеличением летней температуры воздуха усилилось таяние ледников. Складывались благоприятные условия для развития растительности. Географическая зональность была нарушена. Затем снова наступает похолодание и, как следствие, формирование современных ледниковых куполов.

Некоторое его сокращение вместе с незначительным подъемом моря произошло около 4-3 тыс. лет назад. Судя по заметному увеличению толщи озерных отложений, 700-450 лет назад на архипелаге было тепло, средняя июльская температура воздуха над островной сушей возрастала до 3.5°С, что могло сказываться на усилении таяния ледников. Но позже из-за похолодания площадь оледенения вновь увеличилась. Время его наибольшего распространения в голоцене относится к малому ледниковому периоду.

Данные, полученные при палеогеографических исследованиях и при анализе кернов глубокого бурения ледниковых куполов, совпадают, что позволяет утверждать правомерность предположений о развитии архипелага в прошлом.

Значительная амплитуда колебаний температуры в голоцене (порядка 8-9°С) и сравнение ее с нынешней позволяют считать, что в наше время температура не достигает ни минимальных, ни максимальных значений более ранних фаз потеплений или похолоданий. Нет оснований полагать, что в ближайшие 10-15 лет что-то изменится коренным образом. Однако не исключена медленная эволюция климатической системы, завершающаяся в конце концов качественно новым состоянием.

Мы полагаем, что до 2005 г. температура воздуха в целом для Арктики повысится не более чем на 1.5°С, при этом тенденция роста зимой будет выше, чем летом. Все другие метеорологические параметры, включая характеристики влагооборота, будут изменяться как в сторону увеличения, так и уменьшения; ледники в Арктике будут сохранять стабильность, с колебаниями ±5-50 см в отдельные годы.

Анализ информации, полученной методами изотопной гляциологии, подтверждает прогноз многих климатологов, согласно которому уже ближайшее десятилетие ознаменуется началом нового 40-летнего полуцикла естественного потепления. Если темп сжигания минерального топлива не снизится, то его наложение на парниковый эффект СО2, накапливающегося в атмосфере, может вызвать беспрецедентное для последних 1000 лет потепление.

Для прогноза развития полярных ледников необходимо продолжить исследования баланса их массы, изменений высоты поверхности, внутреннего строения, гидротермического состояния, реакции ледников на изменения климата и т.д. Чтобы решить эти задачи, необходимо более широкое применение аэрокосмических методов и радиозондирования, организация мониторинга изменений полярных ледников. Однако надежда провести эти исследования призрачна, как когда-то сама Северная Земля.