Wat zijn diepe stromingen?

De vele massieve waterlagen onder het golvende oppervlak van een oceaan worden beschouwd als diepe oceaanlagen, en naar schatting 90 procent van een oceaan is diep water. Verschillende krachten werken samen om ervoor te zorgen dat dat water diepe oceaanstromingen genereert die rond de aarde stromen met een specifiek circulatiepatroon.

Diepe oceaanstromingen in oceanen worden veroorzaakt door een grote hoeveelheid zinkend oppervlaktewater. Oppervlaktewater is de bovenste laag water die zich het dichtst bij het bovenoppervlak bevindt. De zon kan deze toplaag gemakkelijk bereiken, het oppervlaktewater opwarmen en een deel van het water verdampen. Wanneer het oppervlaktewater extreem koud wordt, zorgt de lagere temperatuur en het extra zout ervoor dat het oppervlaktewater dichter wordt dan de water eronder, en dus zakt het oppervlaktewater naar de diepe waterlagen van de oceaan in een circulatieproces dat bekend staat als thermohalien circulatie. Thermohaliene circulatie, of het zinken van zeer dicht oppervlaktewater, is de bron van diepe stromingen in oceanen.

Thermohaliene circulatie kan zich alleen ontwikkelen in extreem koude gebieden waar de temperatuur van de lucht laag genoeg is om het oppervlaktewater erg koud, zeer zout en dichter te maken dan het water eronder het. Diepe stromingen komen dus over het algemeen voor in de hogere breedtegraden van de aarde, zoals Noord-Atlantisch diep water en Antarctisch bodemwater, en vanuit deze ijskoude poolgebieden stromen de diepe stromingen in een relatief langzaam tempo naar de evenaar.

Na het thermohaliene circulatieproces vermengt het oppervlaktewater dat naar de diepe oceaan zakt zich niet goed met het water eronder, en dus is het gemakkelijk om de zinkende watermassa's te identificeren met behulp van wetenschappelijke gegevens. Diepe stromingen zijn te herkennen aan de extreem koude watertemperaturen, de relatief hoge zuurstofconcentratie en de hoge zoutgehaltes die allemaal het gevolg zijn van zinkend oppervlaktewater. Vanwege deze omstandigheden is het water in diepe oceaanstromingen ook erg dicht.

Veel diepe stromingen volgen een specifiek circulatiepatroon terwijl ze rond de planeet reizen, en het patroon vormt meestal een cyclus. De meeste zinkende diepwaterstromingen vormen zich in de Noord-Atlantische Oceaan, nabij IJsland, en van daaruit begint de diepe stroming zijn circulatiepatroon. Het zeer dichte water in de diepe stroming stroomt zuidwaarts langs de zuidelijke rand van Afrika, reist over de zuidelijke Indische Oceaan, stroomt langs de oostkant van Australië en gaat over in het noorden Grote Oceaan. Zodra de diepe stroming de noordelijke Stille Oceaan binnenkomt, veroorzaken stijgende temperaturen een lagere dichtheid in het diepe water, en op zijn beurt wordt het water opdrijvender en stijgt het weer naar de oppervlakte.

Het oppervlaktewater in de noordelijke Stille Oceaan stroomt vervolgens naar het zuiden, glijdend tussen Azië en Australië, wikkelt zich in weer langs de zuidelijke rand van Afrika - maar deze keer naar het westen - en stroomt dan over het zuiden Atlantische Oceaan. Vanuit de Zuid-Atlantische Oceaan sluit het water aan op de Golfstroom en stroomt weer omhoog naar het noorden. Zodra het terugkeert naar de koudere, hogere breedtegraden van de Noord-Atlantische Oceaan, zakt het dichte oppervlaktewater terug naar het lagere diepe water, vormt een diepe stroming en herhaalt de hele cyclus opnieuw.