Downwellingdownwelling Downwelling (prąd zstępujący) jest to inaczej proces zapadania powierzchniowych warstw wody oceanicznej ku głębinom. Cieplejsze masy wody podczas przemieszczania w wyższe szerokości geograficzne oddają ciepło, a ochładzając się, zwiększają gęstość i opadają. Następnie przemieszczają się jako prądy głębinowe w stronę równika. Po dotarciu do szelfu bardzo powoli unoszą się ku powierzchni. Proces ten jest częścią cyrkulacji termohalinowejcyrkulacja termohalinowacyrkulacji termohalinowej. Wody o niższej temperaturze i dużym zasoleniu są bardziej gęste niż te o wyższej temperaturze i mniejszym zasoleniu, co przyczynia się do ich opadania. Regiony, w których występuje downwelling, mają niską wydajność, ponieważ składniki odżywcze w słupie wody są wykorzystywane, ale nie są stale uzupełniane przez zimną, bogatą w składniki odżywcze wodę dopływającą z głębin. Downwelling pozwala również na głęboką wentylację oceaniczną, ponieważ wody te są w stanie sprowadzać rozpuszczony tlen z powierzchni, aby ułatwić oddychanie tlenowe u organizmów w całej kolumnie wodnej. Bez tego odnowienia tlen w osadach i w słupie wody byłby szybko zużywany przez procesy biologiczne. W przypadku rozkładu bakterie beztlenowe przejęłyby rozkład, prowadząc do gromadzenia się szkodliwych gazów m.in. siarkowodoru. W tych toksycznych warunkach przeżywa bardzo niewiele zwierząt dennych.

Downwelling występuje:

• na Północnym Atlantyku,

• wzdłuż najbardziej zewnętrznej granicy Oceanu Południowego, gdzie zimna woda Antarktydy tonie poniżej cieplejszych wód Południowego Pacyfiku i Południowego Atlantyku,

• na wybrzeżach, gdzie wiatr wieje w takim kierunku, że przesuwa wodę w kierunku wybrzeża, co następnie powoduje gromadzenie się wody i spychanie jej w dół.

Ten rodzaj upwellinguupwelling (wypływ wód wgłębnych)upwellingu występuje w strefie przybrzeżnej zachodnich wybrzeży kontynentów obu półkul. Jest on wywoływany przede wszystkim przez wiatry wiejące wzdłuż brzegu, które przyczyniają się do odpływania od brzegu wody powierzchniowej i zastępowania jej wodami z niższych warstw. Osłabnięcie przepływu wiatru powoduje zahamowanie wypływu zimnych wód i w Ameryce Południowej obserwowane jest w takim wypadku zjawisko El Nino.

R16k1fhjYuFB9

Schemat zjawiska upwellingu. Na schemacie zaznaczono piaszczysty brzeg i powierzchnię wody z różnymi odcieniami. Wzdłuż brzegu ze wschodu na zachód wieje wiatr. W kierunku wiatru od strony wody są skierowane strzałki, które przed strzałkami symbolizującymi wiatr zawracają.

Drugi rodzaj upwellingu zachodzi w strefie równikowej. Jest wynikiem występowania międzyzwrotnikowej strefy zbieżności wywołanej pasatami. Powstaje wtedy strefa, w której do powierzchni dochodzi gęstsza i bogata w składniki odżywcze woda. Dzięki temu region równikowy na Pacyfiku można wykryć z kosmosu jako szeroką wstęgę wysokiego stężenia fitoplanktonu.

R104rlgeNAflQ

Na mapie zaznaczono występowanie fitoplanktonu w strefie upwellingu równikowego na Pacyfiku. Po prawej stronie mapy jest fragment Ameryki Środkowej i Południowej. Po lewej stronie jest Pacyfik. Pod mapą znajduje się skala od koloru fioletowego, przez zielony, żółty, pomarańczowy, aż do czerwonego - od wartości 0,05 do 30. Część oceanu powyżej i poniżej równika jest praktycznie pozbawiona chlorofilu - fitoplanktonu. Ilość około 0.5‑0.6 miligrama na metr sześcienny występuje na równiku. Blisko lądu - u zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej koncentracja fitoplanktonu jest duża - osiąga wartość od 2.5 do 10. Maleje wraz z oddalaniem od wybrzeża. Największa jest od równika do 105 stopnia szerokości geograficznej.

Regiony upwellingu są ważnym źródłem produktywności morskiej i przyciągają setki gatunków na wszystkich poziomach troficznych, różnorodność tych systemów była centralnym punktem badań morskich.

Warstwa troficzna, na którą składają się małe, pelagiczne ryby, stanowi zwykle około 3–4% różnorodności gatunkowej wszystkich obecnych gatunków ryb (głównie sardele i sardyny). Niższe warstwy troficzne są bardzo dobrze reprezentowane przez około 500 gatunków widłonogów, 2500 gatunków ślimaków i średnio 2500 gatunków skorupiaków. Na poziomach troficznych na szczycie i blisko wierzchołka występuje zwykle około 100 gatunków ssaków morskich i około 50 gatunków ptaków morskich. Istotnymi pośrednimi gatunkami troficznymi są jednak małe ryby pelagiczne, które zwykle żywią się fitoplanktonem.

Cyrkulacja termohalinowacyrkulacja termohalinowaCyrkulacja termohalinowa jest nazywana wielkim pasem transmisyjnym downwelling).

R10gjbz9PoUdG

Na mapie świata zaznaczono przebieg cyrkulacji termohalinowej. Opisano głębokie prądy oceaniczne, prąd powierzchniowy i tworzenie się wód głębinowych. U wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej, na Oceanie Atlantyckim ciepła woda ogrzewa powietrze. Następnie prąd wody płynie przez Ocean Atlantycki wzdłuż wybrzeży Ameryki Południowej. To zimny i słony prąd głębinowy. Prąd ten płynie dalej wzdłuż wybrzeży Antarktydy, Australii i Oceanii i wpływa do Oceanu Spokojnego. U wschodnich wybrzeży Azji słońce nagrzewa morską wodę. Prąd zawraca i płynie, tym razem wzdłuż wybrzeży Indonezji, przez Ocean Indyjski. To ciepły prąd powierzchniowy. Dalej płynie wzdłuż wybrzeży zachodnich Afryki, trafia do Atlantyku i znów ciepła woda ogrzewa powietrze u wybrzeży Ameryki Północnej. Cykl się zamyka i powtarza.

Dzięki cyrkulacji termohalinowej średnie szerokości geograficzne otrzymują odpowiednią ilość ciepła. Dzięki temu Europa Zachodnia ma o wiele łagodniejszy klimat niż np. obszary położone na tej samej szerokości geograficznej w Kanadzie czy na Syberii.

Słownik