Arus laut yang dikenal sejak jaman dahulu disebut arus permukaan. Meskipun ini sangat berharga untuk pengiriman, mereka dangkal dan hanya menempati sebagian kecil dari perairan laut. Mayoritas arus laut berbentuk "sabuk konveyor" yang digerakkan oleh suhu dan salinitas yang perlahan-lahan mengaduk air di kedalaman abyssal. Lingkaran sirkulasi air ini disebut arus dalam.
Arus Didorong Kepadatan
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Berbeda dengan arus permukaan yang digerakkan oleh angin, arus air dalam didorong oleh perbedaan kerapatan air: air yang lebih berat tenggelam sementara air yang lebih ringan naik. Penentu utama kepadatan air adalah suhu dan konsentrasi garam; dengan demikian, arus dalam adalah arus termohalin (didorong oleh suhu dan garam). Air di garis lintang kutub tenggelam karena dingin dan menggantikan air di bawahnya, mendorongnya sepanjang kontur cekungan laut. Akhirnya, air ini mendorong kembali ke permukaan dalam proses yang disebut upwelling.
Perubahan Salinitas
Perairan laut bukanlah campuran homogen. Misalnya, air Samudra Atlantik agak lebih rendah tetapi lebih asin daripada Samudra Pasifik karena distribusi air yang dalam saat ini berbeda. Bahkan di dalam wilayah lautan tertentu, airnya tidak tercampur secara merata; lebih padat, lebih banyak air asin berada di bawah air permukaan yang lebih segar.
Salinitas berubah ketika air tetapi bukan garam ditambahkan atau dihilangkan dari air permukaan. Hal ini umumnya terjadi baik oleh penguapan karena angin, presipitasi karena curah hujan atau pembentukan dan pencairan gunung es di daerah kutub. Pada akhirnya kombinasi suhu dan salinitas yang menentukan apakah massa air akan tenggelam atau naik. Aliran termohalin di lautan dunia dinamai berdasarkan asal dan tujuan arus.
Arus Dalam Itu Lambat
Arus permukaan dapat mencapai beberapa kilometer per jam dan memiliki efek nyata pada perjalanan laut. Arus dalam jauh lebih lambat dan mungkin membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk melintasi lautan dunia. Pergerakan ini dapat diukur dengan komposisi bahan kimia yang terlarut dalam air laut. Perkiraan kimia sebagian besar setuju dengan pengukuran arus dalam dan menunjukkan bahwa arus membutuhkan waktu hingga seribu tahun untuk mencapai permukaan, seperti yang terjadi pada arus Pasifik Utara.
Efek pada Iklim Global
•••Allan Danahar/Photodisc/Getty Images
Pergerakan suhu dan energi oleh arus laut dalam sangat besar dan tidak diragukan lagi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap iklim global. Sifat yang tepat dari efek iklim ini masih agak tidak pasti. Tampaknya arus permukaan yang lebih hangat menghasilkan pemanasan relatif di suatu wilayah yang luas, sementara upwelling air dingin menghasilkan di wilayah itu menjadi lebih dingin dari yang diperkirakan. Misalnya, arus Atlantik Utara memasok air hangat ke Eropa barat, menghasilkan suhu yang lebih hangat dari perkiraan. Pendinginan relatif selama "Zaman Es Kecil" tahun 1400-1850 mungkin merupakan hasil dari pendinginan arus permukaan yang melambat dan selanjutnya.
Arus dalam memiliki implikasi tambahan pada iklim global. Misalnya, air laut yang dingin mengandung banyak karbon dioksida, bertindak sebagai penyerap CO2 untuk sejumlah besar karbon atmosfer. Pemanasan relatif dari arus dingin ini, kemudian, dapat menghasilkan pelepasan CO2 yang tersimpan secara substansial ke atmosfer.
