ZEESTROMINGEN: HOE ZE WORDEN GEPRODUCEERD, SOORTEN, GEVOLGEN, BELANG - MILIEU - 2025

Oceaan stromingen zijn massale verplaatsingen van water, zowel oppervlakkig en diep, veroorzaakt door de wind, de rotatie van de aarde, de verschillen in temperatuur en zoutgehalte. Ze kunnen ondiep en diep zijn, met ondiepe exemplaren in de eerste 200 tot 400 m diepte. Van zijn kant, de diepe stromingen in grotere diepten.

De oppervlakkige zeestromingen worden geproduceerd door de druk van het water door de wind en de diepe door verschillen in temperatuur en zoutgehalte.

Belangrijkste zeestromingen in de wereld. Bron: Dr. Michael Pidwirny (zie http://www.physicalgeography.net) / Publiek domein

Zowel oppervlaktestromingen als diepe stromingen vullen elkaar aan en vormen een grote oceanische transportband. De watermassa's bewegen dus in oppervlakkige stromingen die van de evenaar naar de poolcirkel gaan en terugkeren in diepe stromingen.

In het geval van diepe stromingen keren ze terug naar de evenaar en gaan ze door naar Antarctica door alle oceanen. Op Antarctica trekken ze naar het oosten, steken de Indische Oceaan over en van daaruit naar de Stille Oceaan, waar warme oppervlaktestromen naar het noorden trekken en terugkeren naar de Atlantische Oceaan.

De systemen van zeestromingen vormen de zogenaamde oceaangyres, waardoor water circuleert in de oceanen van de planeet. Er zijn 5 grote gyres, twee in de Atlantische Oceaan, twee in de Stille Oceaan en één in de Indische Oceaan.

Tot de meest prominente stromingen behoren de Golf van Mexico, Las Agujas, Oost-Australië, Humboldt en mediterrane stromingen. Alle zeestromingen vervullen belangrijke functies in het planetaire systeem door het klimaat te reguleren, voedingsstoffen en biodiversiteit te verspreiden en de navigatie te vergemakkelijken.

Hoe worden oceaanstromingen geproduceerd?

- Algemene oceaanomstandigheden

In de oceanen is er een oppervlaktetemperatuurgradiënt, waarbij de maximale temperatuur in de Rode Zee ligt met 36 ºC en de minimum in de Weddellzee (Antarctica) met -2 ºC. Evenzo is er een verticale temperatuurgradiënt, met warm water in de eerste 400 m en een zeer koude zone onder 1.800 m.

Er is ook een saliniteitsgradiënt, met zouter water in gebieden met minder regenval zoals de Atlantische Oceaan en minder zout waar het meer regent (Pacific). Aan de andere kant is er minder zoutgehalte aan de kusten waar rivieren die zoet water aanvoeren, stromen ten opzichte van de offshore.

Zowel temperatuur als zoutgehalte hebben op hun beurt invloed op de dichtheid van het water; hoe hoger de temperatuur, hoe lager de dichtheid en hoe hoger het zoutgehalte, hoe hoger de dichtheid. Wanneer zeewater echter bevriest en ijs vormt, is de dichtheid groter dan die van vloeibaar water.

- Coriolis effect

De aarde draait om zijn as naar het oosten, wat een schijnbare afbuiging veroorzaakt in elk object dat over het oppervlak beweegt. Een projectiel dat bijvoorbeeld vanaf de evenaar naar een locatie in Alaska (noorden) wordt gelanceerd, zal iets rechts van het doel landen.

Ditzelfde fenomeen beïnvloedt winden en zeestromingen en staat bekend als het Coriolis-effect.

- Ontwikkeling van stromingen

Oppervlaktestromen

Vanwege de differentiële opwarming van de aarde zijn er warme temperaturen nabij de evenaar en koude aan de polen. De hete luchtmassa's stijgen op en creëren een vacuüm, dat wil zeggen een lagedrukgebied.

De ruimte die de hete lucht achterlaat, wordt dus gevuld met lucht uit een koude zone (hogedrukzone), die daarheen beweegt onder invloed van de wind. Bovendien veroorzaakt de aarde in zijn roterende beweging een middelpuntvliedende kracht op de evenaar, waardoor het water in dit gebied naar het noorden en het zuiden beweegt.

Evenzo zijn de wateren nabij de evenaar minder zout vanwege het feit dat er meer regens zijn die voor zoet water zorgen en de zouten verdunnen. Terwijl het richting de polen minder regent en een groot percentage van het water bevroren is, is de concentratie van zouten in vloeibaar water hoger.

Aan de andere kant zijn de wateren op de evenaar warmer vanwege de hogere incidentie van zonnestraling. Hierdoor zet het water in dit gebied uit en stijgt het niveau of hoogte.

De oppervlaktestromingen van de Noord-Atlantische Gyre

Bij het analyseren van het effect van deze factoren in de Noord-Atlantische Oceaan wordt opgemerkt dat een groot systeem van gesloten circulatie van zeestromingen wordt gegenereerd. Het begint met de wind die uit het noordoosten komt (passaatwinden) die oppervlakkige zeestromingen veroorzaken.

Deze noordoostelijke stromingen bewegen bij het bereiken van de evenaar naar het westen als gevolg van rotatie, beginnend vanaf de westkust van Afrika. Bij het bereiken van Amerika ontmoet de equatoriale stroming continue grondobstakels in het noorden.

Noord-Atlantische stroming. Bron: Goddard Space Flight Center Afgeleide werk MagentaGreen (SVG-versie) / Public domain

De aanwezigheid van de obstakels, plus de middelpuntvliedende kracht van de evenaar en het temperatuurverschil tussen de equatoriale en polaire wateren, leiden de stroom naar het noordoosten. De stroming neemt toe als hij circuleert in de smalle kanalen tussen de Caribische eilanden en het Yucatan-kanaal.

Vervolgens gaat het vanuit de Golf van Mexico door de Straat van Florida en versterkt het zich door zich aan te sluiten bij de stroom van de Antillen. Vanaf hier vervolgt het zijn koers naar het noorden langs de oostkust van Noord-Amerika en later naar het noordoosten.

Diepe stromingen van de Noord-Atlantische Gyre

Op zijn reis naar het noorden verliest de Golfstroom warmte en verdampt het water, wordt zouter en dichter, en zinkt om een ​​diepe stroming te worden. Later, bij het bereiken van het Noordwest-Europese grondobstakel, splitst het zich en gaat een tak verder naar het noorden, dan naar het westen, terwijl de andere naar het zuiden gaat en terugkeert naar de evenaar.

Sluiting van de Noord-Atlantische Gyre

De stromingstak van de Noord-Atlantische Giro die in botsing komt met West-Europa gaat naar het zuiden en vormt de Canarische Stroom. Hierbij worden de stromingen van de Middellandse Zee in westelijke richting meegenomen, die een grote hoeveelheid zouten aan de Atlantische Oceaan bijdragen.

Evenzo duwen de passaatwinden de wateren van de Afrikaanse kust naar het westen, waardoor de Noord-Atlantische bocht wordt voltooid.

Noord-Atlantische subpolaire Gyre

De huidige richting naar het noorden vormt de Noord-Atlantische Subpolar Gyre, naar het westen en Noord-Amerika. Hier wordt de koude en diepe Labrador-stroom gevormd, die naar het zuiden gaat.

Deze Labrador Ocean Stream gaat onder de Golfstroom door in de tegenovergestelde richting. De beweging van deze stromen wordt bepaald door verschillen in temperatuur en zoutconcentratie (thermohalinestromen).

Grote zeetransportband

De reeks thermohalinestromen vormt het systeem van stromen dat onder de oppervlaktestromen circuleert en de grote oceanische transportband vormt. Het is een systeem van koude en diepe stromingen dat van de Noord-Atlantische Oceaan naar Antarctica gaat.

Oceaan transportband. Bron: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Op Antarctica gaan de stromingen naar het oosten en bij het passeren van Australië richting de noordelijke Stille Oceaan. Tijdens dit proces worden de wateren warm, dus ze stijgen wanneer ze de noordelijke Stille Oceaan bereiken. Daarna keren ze terug naar de Atlantische Oceaan in de vorm van een warme oppervlaktestroom, die door de Indische Oceaan gaat en zich verbindt met de oceanische gyres.

Soorten oceaanstromingen

Er zijn twee basistypen oceaanstromingen die worden bepaald door de factoren die ze veroorzaken en het oceanische niveau waardoor ze circuleren.

Ondiepe en diepe zeestromingen. Bron: Thomas Splettstoesser / Openbaar domein

Oppervlaktestromingen

Deze stromingen komen voor in de eerste 400-600 m diepte van de zee en worden veroorzaakt door de wind en de rotatie van de aarde. Ze omvatten 10% van de massa water in de oceanen.

Diepzeestromingen

Diepe stromingen treden op onder de 600 m diepte en verplaatsen 90% van de zeewatermassa. Deze stromen worden thermohaline-circulatie genoemd, omdat ze worden veroorzaakt door verschillen in watertemperatuur ("thermo") en zoutconcentratie ("haline").

Belangrijkste oceaanstromingen

Belangrijkste zeestromingen in de wereld. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

De oceaanwervels

Volgens het patroon van de winden en door actie van de rotatie van de aarde, vormen de zeestromingen cirkelvormige stromingssystemen die oceanische gyres worden genoemd. Er zijn 6 hoofdbeurten:

• Noord-Atlantische wervelstorm
• Zuid-Atlantische gyre
• North Pacific Gyre
• Zuid-Pacifische Giro
• Draai van de Indische Oceaan
• Antarctica draait

Elke bocht wordt gevormd door verschillende stromen, waarvan de stroom van de westelijke grens van elke bocht naar de corresponderende pool is gericht. Met andere woorden, de Noord-Atlantische en Noord-Pacifische wervelingen gaan naar de Noordpool en de Zuid-Atlantische, Zuid-Pacifische en Indiase wervelingen naar de Zuidpool.

Oceaan gyres. Bron: NOAA / publiek domein

De stromingen van de westelijke grens van elke gyre zijn het sterkst en dus komt de stroming in de Golf van Mexico overeen met de Noord-Atlantische gyre en de Kuroshio-stroom met de North Pacific Gyre.

In de Zuid-Atlantische Gyre is de sterkste stroming die van Brazilië en in de Stille Zuidzee die van Oost-Australië. Van zijn kant is er in de Giro del Indico de Las Agujas-stroom, die van noord naar zuid langs de oostkust van Afrika loopt.

Als we de Noord-Atlantische Gyre als voorbeeld nemen, zien we dat het hele systeem uit vier stromingen bestaat. In deze Giro is er, naast de Golfstroom in het westen, de Noord-Atlantische stroom die naar het noordoosten gaat.

Dan, in het oosten, bevindt de stroom van Las Canarias zich, die naar het zuidoosten gaat, en het circuit sluit met de Noord-equatoriale stroom naar het westen.

De stroom van de Golf van Mexico

Deze stroming maakt deel uit van de Noord-Atlantische draaikolk en wordt zo genoemd omdat hij in de Golf van Mexico is geboren. Hier warmt het oppervlaktewater op en zet het uit, waardoor de zeespiegel stijgt ten opzichte van de koudere noordelijke wateren.

Daarom wordt de stroom gegenereerd vanuit de Golf naar het noorden, waar het water warmteafvoer verliest en de Noord-Atlantische stroom vormt.

West-Europees klimaat

De Golfstroom draagt ​​in hoge mate bij aan het reguleren van het klimaat in West-Europa, dankzij de warmte die het uit de Golf van Mexico voert. Deze warmte die vrijkomt bij Groenland wordt door westelijke winden naar het continent geblazen, waardoor de continentale temperaturen worden gematigd.

De mediterrane stroming

De Middellandse Zee is een bijna gesloten bekken, afgezien van de 14,24 km brede verbinding met de Atlantische Oceaan via de Straat van Gibraltar. Deze zee verliest in zijn warme zomers jaarlijks ongeveer 1 m water door verdamping.

Door de verbinding met de Atlantische Oceaan en de stromingen die daarbij ontstaan, kan het verloren water worden vernieuwd en geoxygeneerd. De stromingen die de Middellandse Zee verlaten, helpen om de Golfstroom te vormen.

Saliniteitsgradiënt

Zoutgehalte en temperatuur zijn de fundamentele factoren die de stroming tussen de Middellandse Zee en de Atlantische Oceaan produceren. Door water te verliezen door verdamping in een gesloten gebied, is het zoutgehalte in de Middellandse Zee hoger dan in de Atlantische Oceaan voorbij de zeestraat.

Water met een hoger zoutgehalte is dichter en gaat naar de bodem en vormt een diepe stroming richting de Atlantische Oceaan met een lagere zoutconcentratie. Aan de andere kant is de oppervlaktewaterlaag van de Atlantische Oceaan warmer dan die van de Middellandse Zee en wekt een oppervlaktestroom op van de Atlantische Oceaan naar de Middellandse Zee.

De Humboldt-stroom

Het is een oppervlakkige stroom koud water die van Antarctica naar de evenaar reist langs de Zuid-Amerikaanse Pacifische kust. Het komt van de opkomst of stijging van een deel van de koude wateren van de diepe stroming van de Stille Zuidzee wanneer deze in botsing komt met de Zuid-Amerikaanse kust.

Het maakt deel uit van de subtropische Giro van de Stille Zuidzee en is verantwoordelijk voor het leveren van een grote hoeveelheid voedingsstoffen aan de kusten van Chili, Peru en Ecuador.

Gevolgen

Distributie van warmte en zoutgehalte

Zeestromingen stromen van plaatsen met warmer en zouter water naar koudere streken met minder zoutconcentraties. In dit proces helpen ze om de omgevingswarmte en het zoutgehalte in de oceanen te verdelen.

Impact op klimaat

Door massa's warm water naar koude gebieden te verplaatsen, nemen stromingen deel aan de regulering van het klimaat op aarde. Een voorbeeld hiervan is het matigende effect van de omgevingstemperatuur die wordt uitgeoefend door de stroming van de Golf van Mexico in West-Europa.

Dus als de Golfstroom zou stoppen met stromen, zou de temperatuur van West-Europa met gemiddeld 6 ° C dalen.

Orkanen

Zeestromingen, die warmte transporteren, zorgen voor vocht door verdamping en genereren een cirkelvormige beweging in nauwe relatie met de winden, die de oorzaak zijn van orkanen.

Gasuitwisseling

Zeewater onderhoudt een constante gasuitwisseling met de atmosfeer, waaronder waterdamp, zuurstof, stikstof en CO _2. Deze uitwisseling wordt mogelijk gemaakt door de beweging van water door zeestromingen die bijdragen aan het doorbreken van de oppervlaktespanning.

Kustmodellering

Zeestromingen oefenen een slijtage- en sleepkracht (erosie) uit op het oppervlak van de zeebodem en de kusten waardoor ze passeren. Dit eroderende effect gedurende duizenden jaren vormt de zeebodem, onderzeese bergen en kustlijnen.

Nutriëntenverdeling en biodiversiteit

Aan de andere kant dragen de zeestromingen de voedingsstoffen met zich mee, evenals het plankton dat zich ermee voedt. Dit conditioneert de verspreiding van de zeefauna, aangezien deze geconcentreerd is waar meer voedsel beschikbaar is.

Plankton wordt passief meegevoerd door oppervlaktestromen en een deel van de voedingsstoffen slaat neer op de bodem, waar ze worden verplaatst door diepe stromingen. Later komen deze voedingsstoffen terug naar de oppervlakte in de zogenaamde opwellingen of mariene ontsluitingen van wateren.

Schommelingen of ontsluitingen van zeewater

Diepe stromingen veroorzaken de zogenaamde opwellingen of ontsluitingen van zeewater. Het is de opkomst van koud diep water naar de oppervlakte, dat voedingsstoffen vervoert die in de diepe oceaan zijn afgezet.

Stijgende zeestromingen. Bron: NASA / publiek domein

In de gebieden waar dit gebeurt, is er een grotere ontwikkeling van de populaties van fytoplankton en dus van vis. Deze gebieden worden belangrijke visserijzones, zoals de Peruaanse Pacifische kust.

Concentratie van verontreinigende stoffen

De oceanen kampen met ernstige vervuilingsproblemen als gevolg van menselijk handelen, waarbij grote hoeveelheden afval, met name plastic, worden verwerkt. De zeestromingen dragen dit puin en vanwege het cirkelvormige patroon van het oppervlak zijn deze geconcentreerd in afgebakende gebieden.

Hier ontstaan ​​zogenaamde plastic eilanden, die worden gevormd door het concentreren van plastic fragmenten in grote gebieden in het centrum van oceaanstromen.

Op dezelfde manier concentreert de combinatie van de oppervlakkige zeestromingen met de golven en de vorm van de kustlijn het afval in bepaalde gebieden.

Belang voor ecosystemen en het leven op aarde

Mariene migraties

Veel mariene soorten, zoals schildpadden, walvisachtigen (walvissen, dolfijnen) en vissen, gebruiken oceaanstromingen voor hun oceaanmigraties over lange afstanden. Deze stromingen helpen bij het bepalen van de route, verminderen van reisenergie en zorgen voor voedsel.

Beschikbaarheid van voedingsstoffen

De verdeling van voedingsstoffen zowel horizontaal als verticaal in de oceanen is afhankelijk van zeestromingen. Dit heeft op zijn beurt gevolgen voor de fytoplanktonpopulaties die de primaire producenten en basis zijn van de voedselwebben.

Waar voedingsstoffen zijn, zijn plankton en vissen die zich ervan voeden, evenals andere soorten die zich voeden met vis zoals zeevogels.

Vissen

De verdeling van voedingsstoffen via oceaanstromingen beïnvloedt de beschikbaarheid van vissen voor mensen.

Beschikbaarheid van zuurstof

Zeestromingen dragen, door water te mobiliseren, bij aan de zuurstofvoorziening, wat essentieel is voor de ontwikkeling van het waterleven.

Terrestrische ecosystemen

Ecosystemen aan de kust en in het binnenland worden zodanig beïnvloed door zeestromingen dat ze het landklimaat reguleren.

De navigatie

De zeestromingen hebben de ontwikkeling van navigatie door de mens mogelijk gemaakt, waardoor zeegebieden naar verre bestemmingen mogelijk zijn. Dit heeft de verkenning van de aarde, de verspreiding van de menselijke soort, de handel en de economische ontwikkeling in het algemeen mogelijk gemaakt.

Factoren die de richting van stromingen beïnvloeden

De richting die de oceaanstromingen inslaan, wordt in de oceanen van de wereld in een regelmatig patroon uitgedrukt. Dit patroon van richtingen wordt bepaald door meerdere factoren waarvan de krachten zonne-energie en de zwaartekracht van de aarde en de maan zijn.

Zonnestraling, atmosferische druk en de richting van de wind

Zonnestraling beïnvloedt de richting van de oceaanstromingen door de oorzaak van de wind te zijn. Dit zijn de hoofdoorzaken van vorming van oppervlaktestromen die de richting van de wind volgen.

De temperatuurgradiënt en zwaartekracht

Zonnestraling beïnvloedt ook de richting van de oceaanstromingen door het water te verwarmen en uit te zetten. Hierdoor neemt het water toe in volume en stijgt het zeeniveau; met hogere delen van de oceaan (heet) dan andere (koud).

Dit vormt een niveauverschil, dat wil zeggen een helling, waardoor het water naar het lagere gedeelte wordt verplaatst. Op de evenaar zijn de temperaturen bijvoorbeeld hoog en daarom zet het water uit, waardoor het zeeniveau 8 cm hoger ligt dan in andere gebieden.

De saliniteitsgradiënt

Een andere factor die de richting van de oceaanstromingen beïnvloedt, is het verschil in zoutgehalte tussen verschillende delen van de oceaan. Omdat water zouter is, neemt de dichtheid toe en daalt, en diepe stromingen bewegen als functie van temperatuur- en zoutgradiënten.

Het zee- en kustreliëf

De vorm van het continentaal plat en de kustlijn hebben ook invloed op de richting van de zeestromingen. In het geval van oppervlaktestromingen die langs de kusten lopen, beïnvloeden landvormen hun richting.

Van hun kant kunnen diepe stromingen die het continentaal plat beïnvloeden, zowel horizontale als verticale afwijkingen vertonen.

De rotatie van de aarde en het Coriolis-effect

De rotatie van de aarde beïnvloedt de richting van de wind door een middelpuntvliedende kracht op de evenaar op te wekken, waardoor de stromen naar de polen worden geduwd. Bovendien leidt het Coriolis-effect de stroming naar rechts af op het noordelijk halfrond en naar links op het zuidelijk halfrond.

Referenties

1. Campbell, N. en Reece, J. (2009). Biologie. 8e editie Pearson Benjamin / Cummings.
2. Castro, P. en Huber, ME (2007). Marine biologie. 6e editie McGraw- Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ en Johnson, GC (2001). Zeestromingen zichtbaar in satellietwindgegevens. Geofysische onderzoeksbrief.
4. Neumann, G. (1968). Oceaanstromingen. Elsevier Publishing Company.
5. Pineda, V. (2004). Hoofdstuk 7: Morfologie van de oceaanbodem en kenmerken van de kustlijn. In: Werlinger, C (Ed.). Mariene biologie en oceanografie: concepten en processen. Deel I.
6. Prager, EJ en Earle, SS (2001). De oceanen. McGraw-Hill.
7. Ulanski, S. (2012). De Golfstroom. Het ongelooflijke verhaal van de rivier die de zee oversteekt. Turner Publications SL