עננים מורכבים מטיפות מים, מחלקיקי קרח או מתערובת של השניים. לחלקיקי הקרח השפעה גדולה על אופן התנהגותם של העננים: אורך חיי ענן, אם הם מורידים משקעים, באיזו כמות, כמה חום הם כולאים באטמוספרה וכמה קרינה (אור שמש) הם מחזירים לחלל. להבנה איך נוצרים ומתפקדים עננים בכלל וענני קרח בפרט חשיבות מכרעת בהבנת ובחיזוי תופעות מזג אוויר, תופעות אקלימיות וכמובן שינוי אקלים. כיום הפיזיקה של יצירת ענני קרח עדיין לא מובנת מספיק: קשה לחזות היכן ומתי ייווצרו ענני קרח, או עננים שיש בהם גם חלקיקי קרח.

בדרך כלל, טיפות מים בעננים לא הופכות לחלקיקי קרח כשהטמפרטורה יורדת אל מתחת לנקודת הקיפאון. למען האמת, הטמפרטורה יכולה לרדת עד מינוס 38 מעלות צלסיוס, והטיפות עדיין לא יקפאו. לעתים קרובות, הן חייבות גורם מגרען לשם יצירת גביש הקרח הראשוני. במילים אחרות, הגורם המגרען מעלה את הטמפרטורה שבה טיפות מים הופכות לגבישי קרח.

חומרים מגרענים אלה הם לרוב חלקיקי אבק שנישאו ממדבריות העולם. גם חיידקים, נבגים של פטריות ואבקנים של מיני צמחים משמשים כחומרים מגרענים, אבל במידה פחותה בהרבה. באזורים המרוחקים ממדבריות מאובקים ומיבשה בכלל כמו בקטבים, באוקיינוס הדרומי ובלב האוקיינוס השקט לרוב אין אבק שיסייע ליצירת חלקיקי קרח. יחד עם זאת, עדיין נוצרים שם ענני קרח. אז מי מסייע להם שם?

במחקר חדש נמצאה התשובה לשאלה זו – רסס מי ים שעולה מהימים ומהאוקיינוסים בגלל פעילות הרוח ושבירת גלים. הוא יכול להינשא מעלה, עד לגובה יצירת העננים באטמוספרה. רסס זה מכיל חלקיקים אורגניים שמקורם בדרך כלל בפלנקטון מיקרוסקופי (יצורים חד תאיים או רב תאיים זעירים החיים במים). עורכי המחקר גילו שחומר פסולת אורגני שהיצורים הזעירים האלה מפרישים, או במילים אחרות "צואת פלנקטון", משמש חומר מגרען ליצירת גבישי קרח וכנראה יש לו תפקיד חשוב ביצירת ענני קרח באזורים מרוחקים ממדבריות ויבשות.

זיהום ימי, תמורות במשטר הרוחות ושינויים בטמפרטורות האוקיינוסים בגלל שינוי האקלים משפיעים על מקום וכמות הפלנקטון באוקיינוסים. על פי הגילוי במחקר הנוכחי, הפלנקטון בתורו משפיע על האקלים. כעת צריך לנסות לשקלל מידע חדש זה אל תוך המודלים של תחזיות מזג האוויר ומודלים אקלימיים כדי לשפר את הדיוק שלהם.