Апвеллинг — перемещение воды вверх, а не просто охлаждение поверхности. Холодная вода может поступить и горизонтальным течением, поэтому температурного пятна недостаточно для установления механизма. В прибрежном случае ветер вдоль берега способен вызвать перенос верхнего слоя от побережья, а освободившийся объём замещается водой снизу. NOAA описывает такой процесс как важный источник питания поверхностной экосистемы.[1]
Вращение Земли меняет направление переноса относительно ветра. Поэтому важны полушарие, ориентировка берега и направление воздушного потока: один ветер способствует подъёму, противоположный может вызвать прижим и погружение воды. Реальное течение зависит также от глубины, рельефа и стратификации, а не только от стрелки ветра на карте.
Почему подъём воды поддерживает продуктивность
В глубине при разложении органики накапливаются минеральные питательные вещества. Когда они поступают в освещённый слой, фитопланктон получает дополнительное питание, а его продукция поддерживает пищевую сеть. Однако ответ требует света и времени; сильный перенос может одновременно уносить организмы. Поэтому интенсивность апвеллинга и количество рыбы в конкретный день не связаны простым постоянным коэффициентом.[1]
Процесс происходит и в открытом океане. В экваториальной области расхождение поверхностного переноса по разные стороны экватора поддерживает подъём воды. Океанографические исследования восточной тропической части Тихого океана рассматривают этот механизм вместе с течениями и сезонной изменчивостью. Следовательно, береговая линия не является обязательным условием апвеллинга.[2]
Изменение ветра и глубины слоя резкого температурного перехода способно менять поступление воды снизу. Поэтому сезонные и межгодовые колебания влияют на продуктивность даже без изменения внешней питательной нагрузки с суши. Естественное обогащение поверхностной воды при апвеллинге не следует автоматически объявлять антропогенным эвтрофированием.
Почему богатая питанием вода бывает неблагоприятной для организмов
Поднимающаяся вода несёт не только биогенные элементы. Её кислородный и карбонатный состав зависит от предшествующей истории. Исследование Фили и соавторов у западного побережья Северной Америки показало выход на шельф воды с неблагоприятным для карбонатных структур состоянием насыщения. Это пример того, как естественный перенос взаимодействует с изменением химии океана.[3]
Слово «подкисленная» не означает обязательный pH ниже 7. Для морских организмов важны изменение pH и насыщения карбонатными минералами относительно исходных условий. Одновременно низкое содержание кислорода может создавать самостоятельную нагрузку. Поэтому продуктивность и качество среды нельзя оценить только по количеству питательных веществ.
Апвеллинг исследуют по ветру, течениям, вертикальному профилю температуры и составу воды. Спутниковые наблюдения дополняют данными о глубинных слоях, из которых поступают питательные вещества и растворённые газы.