Hva er dypvannsstrømmer?

Havstrømmene kjent fra antikken kalles overflatestrømmer. Selv om disse er uvurderlige for skipsfarten, er de overfladiske og opptar bare en liten brøkdel av havets vann. Flertallet av havets strømninger har form av et temperatur- og saltholdrevet "transportbånd" som sakte kaster vann i avgrunnsdypet. Disse løkkene med vannsirkulasjon kalles dype strømmer.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

I motsetning til de vinddrevne overflatestrømmene, drives dype vannstrømmer av forskjeller i vanntetthet: tyngre vann synker mens lettere vann stiger. De viktigste determinantene for vanntetthet er temperatur og saltkonsentrasjon; således er de dype strømmer termohalin (temperatur- og saltdrevne) strømmer. Vann på polare breddegrader synker fordi det er kaldt og fortrenger vannet under det, og skyver det langs konturene av havbassenget. Til slutt skyver dette vannet tilbake til overflaten i en prosess som kalles oppvelling.

Vannet i havet er ikke en homogen blanding. For eksempel er vannet i Atlanterhavet noe lavere, men mer saltvann enn Stillehavet på grunn av den differensielle fordelingen av dypt nåværende vann. Selv innenfor et gitt havområde blandes vannet ikke jevnt; tettere, mer saltvann ligger under friskere overflatevann.

Saltinnholdet endres når vann, men ikke salt, tilsettes eller fjernes fra overflatevannet. Dette skjer vanligvis enten ved fordampning på grunn av vind, nedbør på grunn av nedbør eller dannelse og smelting av isfjell i polare områder. Det er til slutt kombinasjonen av temperatur og saltinnhold som avgjør om en vannmasse vil synke eller stige. Termohalinstrømmene i verdenshavene er oppkalt etter strømens opprinnelse og destinasjon.

Overflatestrømmer kan nå flere kilometer i timen og ha en merkbar effekt på havveien. Dype strømmer er mye langsommere og det kan ta mange år å krysse verdenshavene. Denne bevegelsen kan måles av sammensetningen av kjemikalier oppløst i sjøvannet. Kjemiske estimater stemmer stort sett overens med dype strømmålinger og indikerer at det tar opptil tusen år å nå overflaten, slik det ser ut til å være tilfelle med Nord-Stillehavsstrømmen.

•••Allan Danahar / Photodisc / Getty Images

Bevegelsen av temperatur og energi av de dype havstrømmene er massiv og har utvilsomt en betydelig innvirkning på det globale klimaet. Den nøyaktige arten av disse klimatiske effektene er fremdeles noe usikker. Det ser ut til at varmere overflatestrømmer resulterer i relativ oppvarming i en stor region, mens kaldt vannoppstrømning resulterer i at regionen blir kjøligere enn forventet. For eksempel leverer den nordatlantiske strømmen varmt vann til Vest-Europa, noe som resulterer i en varmere enn forventet temperatur. Den relative avkjølingen under "Lille istiden" fra 1400-1850 var antagelig et resultat av en bremsende og påfølgende kjøling av denne overflatestrømmen.

Dype strømmer har ytterligere implikasjoner for det globale klimaet. For eksempel inneholder kaldt havvann betydelig karbondioksid, og fungerer som en CO2-vask for store mengder atmosfærisk karbon. En relativ oppvarming av disse kalde strømningene kan da føre til en betydelig frigjøring av lagret CO2 i atmosfæren.