En la cima de nuestro planeta se encuentra un reino mágico, el Océano Ártico. Tras cuatro meses de oscuridad invernal, el sol vuelve a revelar un océano helado cubierto de hielo. Las madres de osos polares salen de sus guaridas en las laderas y conducen a sus cachorros al mar helado para cazar, mientras que un joven macho y una hembra forjan una sorprendente amistad en el hielo.
Para otros, el mar helado es una trampa. Una manada de ballenas beluga lleva cinco meses confinada en un agujero de hielo, muriendo lentamente de hambre a medida que se agota el alimento que las rodea. Su salvación reside en el sol que llega con la primavera, que derrite el hielo marino y les permite escapar.
Frente a la costa oriental de Groenlandia, la masa de hielo flotante en primavera es una zona de cría para las focas arpa. Las madres y los cachorros tienen sólo unas semanas juntos para que el cachorro aprenda a nadar antes de que ella lo abandone para que se valga por sí mismo. Pero en el clima actual, que se está calentando, las tormentas pueden arrojar a las crías indefensas al mar antes de que sean lo suficientemente fuertes como para valerse por sí mismas.
El verano es una época de abundancia en el Océano Ártico, ya que las floraciones de plancton alimentan a millones de bocas diminutas, como los extraños camarones esqueléticos, así como a los más grandes: las ballenas de Groenlandia. Estas antiguas y longevas ballenas llegan en masa cada año a lugares secretos conocidos como balnearios de ballenas. Pero hoy, con la pérdida del hielo marino de verano, su paz se ve interrumpida por las orcas del sur. Estos atrevidos depredadores son lo suficientemente audaces como para enfrentarse a las ballenas de proa, mucho más grandes, y dirigirse a sus vulnerables crías.
Las 24 horas de luz del verano ártico atraen a visitantes de lejos, incluidas enormes bandadas de aves marinas como las alcas crestadas. Un macho debe utilizar tanto su canto como un perfume secreto de mandarina si quiere atraer a una compañera. Para la morsa residente, el calor del verano puede ser insoportable. Después de arrastrarse a la playa para mudar, un viejo macho utiliza una ingeniosa técnica para volver al fresco del agua.
Hoy en día, los veranos en el Ártico son de un calor sin precedentes. Con el cambio climático, se está calentando más rápido que cualquier otro lugar de la Tierra. Se prevé que el océano Ártico podría quedarse sin hielo cada verano para el año 2035, lo que plantea nuevos retos para los osos polares. Sin hielo marino, cada vez más osos quedan varados en islas remotas del Ártico. Es un lugar peligroso para una madre osa con cachorros, rodeada de machos más grandes y depredadores.

La Antártida es el más hostil de los mundos helados de la Tierra. Sin embargo, incluso aquí, en medio de algunas de las condiciones más difíciles del planeta, la vida encuentra una manera no sólo de sobrevivir, sino de prosperar.
Nuestro viaje comienza en el extremo del continente, en sus lejanas islas subantárticas. Aquí nos encontramos con pingüinos rey que, para alimentarse en el mar, deben enfrentarse al peligro de las feroces focas leopardo que acechan en los bajíos. En otra isla, presenciamos por primera vez cómo los machos de albatros errantes de las Antípodas se asocian entre sí, ya que las hembras de su población están desapareciendo debido a la actividad pesquera.
En dirección al continente antártico, atravesamos los mares más bravos de la tierra, el Océano Austral, donde encontramos la rara vez filmada ballena azul, el animal más grande que jamás haya existido. En el borde de la Antártida, el mar es tan frío que se congela, creando una plataforma de hielo vital para que una madre foca de Weddell pueda criar a su precioso cachorro. Sin embargo, ella necesita protegerlo de los machos agresivos.
En primavera, la costa de la Antártida está libre de nieve, lo que atrae a miles de pingüinos barbijo que se reproducen. Las piedras son abundantes para construir sus nidos elevados y proteger a los polluelos del agua del deshielo. Pero los robos son habituales y, para empeorar las cosas, con el cambio climático nos encontramos hoy con polluelos que tiemblan de hipotermia debido a que el calentamiento de la Antártida implica un aumento del agua de deshielo. Otros residentes también se enfrentan a un futuro incierto, como las orcas que patrullan por las olas. Descubrimos que sus presas favoritas, las focas de Weddell, son ahora más difíciles de alcanzar, por lo que están recurriendo a presas mucho más resistentes, como las focas leopardo, un depredador supremo por derecho propio. Este dramático encuentro nunca había sido filmado.
Al adentrarnos en el interior del continente, en el corazón helado de la Antártida, nos encontramos con grandes sorpresas. Esta es una de las regiones más volcánicas de la Tierra, y una de las más secas. Descubrimos inesperadas dunas de arena, escondidas en un raro valle sin hielo. Luego, en las cimas de las montañas expuestas, que sobresalen del interior, por lo demás cubierto de hielo, encontramos diminutos petreles de las nieves, que crían a sus polluelos más al sur que cualquier otra ave, y defienden su territorio usando vómitos como proyectil.
La mayor revelación se encuentra en las profundidades del interior, bajo la superficie de un lago cubierto de hielo, donde descubrimos antiguas estructuras de aspecto alienígena, estromatolitos gigantes, construidas por formas de vida primitivas. Si la vida puede llegar aquí, en los extremos de la Antártida, se plantea la posibilidad de que la vida pueda existir en otros lugares, incluso en los lagos helados de planetas lejanos.

Cuando los animales pueden utilizar sentidos extraordinarios y habilidades sobrenaturales, cruzar el globo e incluso desplazarse entre mundos para encontrar pareja, seguridad y alimento, se vuelven realmente imparables.

Sigue los pasos de las doctoras Ellen Garland y Michelle Fournet, dos científicas especializadas en el estudio de la comunicación y el canto de las ballenas jorobadas. Las dos se embarcan, paralelamente, en viajes de investigación en lugares opuestos del globo, ambas intentando entender la cultura y la forma de comunicarse de estas ballenas, El documental muestra como van desde las hipótesis hasta los experimentos revolucionarios in situ.
'Fathom' muestra la pasión, curiosidad, colaboración, perseverancia y trabajo que hacen falta para que dos de las científicas más punteras puedan llegar a hacer descubrimientos en el campo de la comunicación de los cetáceos.

En 1989 un grupo de científicos estadounidenses detectaron en el Pacífico Norte un sonido que catalogaron como el sonido de una ballena. Era un sonido diferente al que emite cualquier tipo de ballena, emitido a una frecuencia de 52 hercios. El oceanógrafo Bill Watkins la bautizó con el nombre de 'Ballena 52'. Este sonido no puede ser reconocido por otras ballenas, y por ese motivo se piensa que habrá vivido siempre en soledad. El documental trata sobre la búsqueda para encontrar a esta elusiva criatura, sobre las reacciones de la gente ante su sufrimiento y sobre las conexiones que hay con la creciente epidemia de soledad humana en nuestro mundo híper conectado.