Le correnti oceaniche conosciute fin dall'antichità sono chiamate correnti di superficie. Sebbene abbiano un valore inestimabile per la navigazione, sono superficiali e occupano solo una piccola frazione delle acque oceaniche. La maggior parte delle correnti oceaniche assume la forma di un "nastro trasportatore" guidato dalla temperatura e dalla salinità che agita lentamente l'acqua all'interno delle profondità abissali. Questi circuiti di circolazione dell'acqua sono chiamati correnti profonde.
Correnti guidate dalla densità
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A differenza delle correnti di superficie guidate dal vento, le correnti di acque profonde sono guidate da differenze nella densità dell'acqua: l'acqua più pesante affonda mentre l'acqua più leggera risale. I principali determinanti della densità dell'acqua sono la temperatura e la concentrazione di sale; quindi, le correnti profonde sono correnti termoaline (guidate dalla temperatura e dal sale). L'acqua alle latitudini polari affonda perché è fredda e sposta l'acqua sottostante, spingendola lungo i contorni del bacino oceanico. Alla fine, quest'acqua risale in superficie in un processo chiamato upwelling.
Cambiamenti nella salinità
Le acque dell'oceano non sono una miscela omogenea. Ad esempio, l'acqua dell'Oceano Atlantico è un po' più bassa ma più salina di quella dell'Oceano Pacifico a causa della distribuzione differenziale delle acque delle correnti profonde. Anche all'interno di una data area dell'oceano, l'acqua non è mescolata uniformemente; acque più dense e più saline giacevano sotto le acque superficiali più fresche.
La salinità cambia quando l'acqua ma non il sale viene aggiunta o rimossa dalle acque superficiali. Ciò avviene generalmente per evaporazione dovuta al vento, precipitazioni dovute a precipitazioni o formazione e scioglimento di iceberg nelle regioni polari. In definitiva è la combinazione di temperatura e salinità che determina se una massa d'acqua affonderà o aumenterà. I flussi termoalini degli oceani del mondo prendono il nome dall'origine e dalla destinazione della corrente.
Le correnti profonde sono lente
Le correnti di superficie possono raggiungere diversi chilometri all'ora e avere un notevole effetto sui viaggi oceanici. Le correnti profonde sono molto più lente e potrebbero volerci molti anni per attraversare gli oceani del mondo. Questo movimento può essere misurato dalla composizione delle sostanze chimiche disciolte nell'acqua di mare. Le stime chimiche concordano ampiamente con le misurazioni delle correnti profonde e indicano che le correnti impiegano fino a mille anni per raggiungere la superficie, come sembra essere il caso della corrente del Pacifico settentrionale.
Effetti sul clima globale
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Il movimento di temperatura ed energia da parte delle correnti oceaniche profonde è enorme e ha senza dubbio un effetto significativo sul clima globale. La natura precisa di questi effetti climatici è ancora alquanto incerta. Sembra che le correnti superficiali più calde determinino il relativo riscaldamento di una vasta regione, mentre la risalita di acqua fredda fa sì che quella regione sia più fresca del previsto. Ad esempio, la corrente del Nord Atlantico fornisce acqua calda all'Europa occidentale, determinando una temperatura più calda del previsto. Il relativo raffreddamento durante la "Piccola Era Glaciale" del 1400-1850 fu presumibilmente il risultato di un rallentamento e successivo raffreddamento di questa corrente superficiale.
Le correnti profonde hanno ulteriori implicazioni sul clima globale. Ad esempio, l'acqua fredda dell'oceano contiene una notevole quantità di anidride carbonica, che agisce da assorbitore di CO2 per grandi quantità di carbonio atmosferico. Un relativo riscaldamento di queste correnti fredde, quindi, potrebbe comportare un sostanziale rilascio di CO2 immagazzinata nell'atmosfera.