Opwelling

De grote opwellingen in de oceaan houden verband met de divergentie van stromingen die dieper, kouder, voedselrijk water naar de oppervlakte brengen. Er zijn ten minste vijf soorten opwelling: opwelling langs de kust, grootschalige opwelling door wind in het binnenland van de oceaan, opwelling geassocieerd met wervelingen, topografisch gerelateerde opwelling en breed verspreide opwelling in het binnenland van de oceaan.

CoastalEdit

Kustopwelling is de bekendste vorm van opwelling, en het meest nauw verwant aan menselijke activiteiten, aangezien het enkele van de meest productieve visserijen ter wereld ondersteunt. Opwelling van de kust treedt op als de windrichting parallel is aan de kustlijn en windstromingen genereert. De door de wind aangedreven stromingen worden omgeleid naar rechts van de winden op het noordelijk halfrond en naar links op het zuidelijk halfrond vanwege het Coriolis-effect. Het resultaat is een netto beweging van oppervlaktewater loodrecht op de windrichting, bekend als het Ekman-transport (zie ook Ekman-spiraal). Wanneer Ekman-transport plaatsvindt weg van de kust, wordt het wegbewegende oppervlaktewater vervangen door dieper, kouder en dichter water. Normaal gesproken vindt dit opwellingproces plaats met een snelheid van ongeveer 5–10 meter per dag, maar de snelheid en nabijheid van opwelling tot de kust kan worden gewijzigd vanwege de kracht en de afstand van de wind.

Diepe wateren zijn rijk aan nutriënten, waaronder nitraat, fosfaat en kiezelzuur, die zelf het resultaat zijn van de afbraak van zinkend organisch materiaal (dood / detritisch plankton) uit oppervlaktewater. Wanneer ze naar de oppervlakte worden gebracht, worden deze voedingsstoffen door fytoplankton gebruikt, samen met opgelost CO2 (kooldioxide) en lichtenergie van de zon, om organische verbindingen te produceren via het proces van fotosynthese. Opwellinggebieden resulteren daarom in zeer hoge niveaus van primaire productie (de hoeveelheid koolstof die door fytoplankton wordt vastgelegd) in vergelijking met andere delen van de oceaan. Ze zijn goed voor ongeveer 50% van de wereldwijde maritieme productiviteit. Hoge primaire productie plant zich voort in de voedselketen omdat fytoplankton aan de basis van de oceanische voedselketen staat.

De voedselketen volgt het verloop van:

• Fytoplankton → Zooplankton → Roofzuchtig zoöplankton → Filtervoeders → Roofvissen → Zeevogels, zeezoogdieren

Kustopwelling komt het hele jaar door voor in sommige regio’s, bekend als belangrijke opwellingssystemen aan de kust, en alleen in bepaalde maanden van het jaar in andere regio’s, bekend als seizoensgebonden opwellingssystemen aan de kust. Veel van deze opwellingssystemen worden in verband gebracht met een relatief hoge koolstofproductiviteit en worden daarom geclassificeerd als grote mariene ecosystemen.

Wereldwijd zijn er vijf belangrijke kuststromingen die verband houden met opwellingsgebieden: de Canarische stroom (voor Noordwest-Afrika), de Benguela-stroom (voor zuidelijk Afrika), de California-stroom (voor Californië en Oregon), de Humboldt-stroom (voor de kust van Peru en Chili) en de Somalische stroom (voor Somalië en Oman). Al deze stromingen ondersteunen grote visserijen. De vier belangrijkste oostelijke grensstromen waarin de opwelling van de kust voornamelijk voorkomt, zijn de Canarische Stroom, Benguela Stroom, Californië Stroom en Humboldt Stroom. De Benguela-stroom is de oostelijke grens van de Zuid-Atlantische subtropische wervel en kan worden onderverdeeld in een noordelijk en een zuidelijk subsysteem met opwelling in beide gebieden. De subsystemen zijn gescheiden door een gebied met permanente opwelling ter hoogte van Luderitz, de sterkste opwellingszone ter wereld. Het California Current System (CCS) is een oostelijke grensstroom van de noordelijke Stille Oceaan die ook wordt gekenmerkt door een noord- en zuidsplitsing. De splitsing in dit systeem vindt plaats bij Point Conception, Californië als gevolg van zwakke opwelling in het zuiden en sterke opwelling in het noorden. De Canarische Stroom is een oostelijke grensstroom van de Noord-Atlantische Gyre en is ook gescheiden door de aanwezigheid van de Canarische Eilanden. Ten slotte stroomt de Humboldt-stroom of de Peru-stroom westwaarts langs de kust van Zuid-Amerika van Peru naar Chili en strekt zich uit tot 1.000 kilometer uit de kust. Deze vier oostelijke grensstromen vormen de meerderheid van de opwellingzones langs de kust in de oceanen.

EquatorialEdit

Opwelling op de evenaar wordt geassocieerd met de Intertropical Convergence Zone (ITCZ) die daadwerkelijk beweegt en daarom vaak net ten noorden of ten zuiden van de evenaar ligt. Oostelijke (westelijke) passaatwinden waaien uit het noordoosten en zuidoosten en komen samen langs de evenaar naar het westen om de ITCZ te vormen. Hoewel er geen Coriolis-krachten aanwezig zijn langs de evenaar, treedt opwelling nog steeds net ten noorden en ten zuiden van de evenaar op.Dit resulteert in een divergentie, waarbij dichter, voedselrijk water van onderaf omhoog komt, en resulteert in het opmerkelijke feit dat het equatoriale gebied in de Stille Oceaan vanuit de ruimte kan worden gedetecteerd als een brede lijn van hoge fytoplanktonconcentraties.

Southern OceanEdit

Grootschalige opwelling komt ook voor in de Zuidelijke Oceaan. Hier waaien sterke westelijke (oostelijke) winden rond Antarctica, die een aanzienlijke waterstroom naar het noorden drijven. Dit is eigenlijk een soort opwelling langs de kust. Aangezien er geen continenten zijn in een strook van open breedtegraden tussen Zuid-Amerika en de punt van het Antarctische schiereiland, wordt een deel van dit water uit grote diepten gehaald. In veel numerieke modellen en waarnemingssyntheses vertegenwoordigt de opwelling van de Zuidelijke Oceaan de belangrijkste manier waarop diep, dicht water naar de oppervlakte wordt gebracht. In sommige regio’s van Antarctica trekt door de wind aangedreven opwelling nabij de kust relatief warm circumpolair diep water naar het continentaal plat, waar het het smelten van de ijsplaat kan versterken en de stabiliteit van de ijskap kan beïnvloeden. Ondieper, door de wind aangedreven opwelling wordt ook aangetroffen voor de westkust van Noord- en Zuid-Amerika, Noordwest- en Zuidwest-Afrika, en Zuidwest- en Zuid-Australië, allemaal geassocieerd met oceanische subtropische hogedrukcirculaties (zie opwelling langs de kust hierboven).

Sommige modellen van de oceaancirculatie suggereren dat opwelling op grote schaal plaatsvindt in de tropen, omdat door druk aangedreven stromingen water convergeren naar de lage breedtegraden waar het diffuus van bovenaf wordt verwarmd. De vereiste diffusiecoëfficiënten lijken echter groter te zijn dan in de echte oceaan wordt waargenomen. Desalniettemin treedt waarschijnlijk enige diffuse opwelling op.

Andere bronnen Bewerken

• Lokale en intermitterende opwellingen kunnen optreden wanneer eilanden, richels of onderzeese bergen voor de kust een afbuiging van diepe stromingen veroorzaken, mits een voedselrijk gebied in oceaangebieden met een lage productiviteit. Voorbeelden hiervan zijn opwellingen rond de Galapagos-eilanden en de Seychellen-eilanden, die een grote pelagische visserij hebben.
• Opwelling kan overal voorkomen, zolang er maar voldoende afschuiving is in het horizontale windveld. Bijvoorbeeld wanneer een tropische cycloon een gebied doorkruist, meestal bij snelheden van minder dan 8 km / u. De cycloonwinden veroorzaken een divergentie in het oppervlaktewater in de Ekman-laag, die bocht vereist opwelling van dieper water om de continuïteit te behouden.
• Kunstmatige opwelling wordt geproduceerd door apparaten die oceaangolfenergie of oceaanthermische energieconversie gebruiken om water naar de oppervlakte te pompen. Het is ook bekend dat windturbines op zee opwellingen produceren. Het is aangetoond dat oceaangolven planktonbloei produceren.