Što je upwelling?
Upwelling je fenomen koji se javlja u oceanu kada jaki vjetar pokreće hladnjak, gušću vodu s niže površine oceana na gornju površinu. Pri tome se toplija voda koja se nalazi na površini pomiče na dno i zamjenjuje se hladnijom vodom. Hladnija, gusta voda koja se pomiče tijekom procesa upwellinga obično je bogata hranjivim tvarima, za razliku od vode na površini čiji su hranjivi sastojci obično iscrpljeni morskim životom. Intenzitet procesa ovisi o jačini vjetra. U nekim regijama proces podizanja je sezonski. U tim regijama, morska produktivnost je također sezonska.
Mehanizmi iza uspona
Tri mehanizma iza procesa upwellinga uključuju vjetrove, Ekmanov transport i Coriolisove učinke. Tri su mehanizma važna u pojavama različitih oblika upwellinga. Općenito, vjetar puše preko površine vode, što dovodi do miješanja vode s vjetrom i na kraju dovodi do procesa upwellinga. Vjetar ima za posljedicu transport vode brzinom od 90 stupnjeva od smjera vjetra, što je fenomen uzrokovan Coriolisovim efektima i Ekmanovim transportom. Ekmanov transport odgovoran je za kretanje sloja vode od oko 45 stupnjeva na površini iz smjera vjetra. Kretanje vode uzrokuje trenje između najgornjeg sloja i sloja ispod. Ovo trenje uzrokuje da se sljedeći slojevi kreću u istom smjeru kao i najviši sloj, što rezultira spiralnim kretanjem vode. Coriolisove snage odgovorne su za smjer kretanja vode. Ako se upwelling javlja na sjevernoj hemisferi, Coriolisova sila pomiče vodu na desnu stranu vjetra, dok se u južnoj hemisferi voda pomiče na lijevu stranu smjera vjetra.
Vrste upwellinga
Postoji nekoliko vrsta upwelling uključujući obalni upwelling, široko-difuzno upwelling, topografski-povezane upwelling, vrtloga povezane upwelling, i vjetar pogon upwelling u velikom mjerilu.
Do vrtloga dolazi kada se vode u vodenom tijelu kreću kružnim pokretima, uzrokujući upwelling. Ovaj fenomen, međutim, nije uobičajen kao ostali tipovi upwellinga. Najpopularnije vrste upwelling su kako je objašnjeno u nastavku.
1. Obalno podizanje
Najpopularniji upwelling je obalni upwelling. Također izravno utječe na ljudske aktivnosti u morskom okolišu. Većina popularnih ribolovnih područja u oceanima ovisi o obalnom podizanju. Ovaj tip upwellinga također je neizravno pogođen rotacijom Zemlje. Vodene struje potiskuju jaki vjetrovi. Coriolisov učinak prisiljava vode da se skreću udesno od smjera vjetra na sjevernoj hemisferi i lijevo na južnoj hemisferi. Ekmanove snage odgovorne su za kretanje voda na 90 stupnjeva. Brzina kojom se odvija cjelokupni proces upwellinga je obično 5 do 10 metara dnevno. Stopa u cijelosti ovisi o intenzitetu vjetra.
Najpopularnija obalna područja koja se nalaze u podmorju uključuju Kanarsku struju koja utječe na podizanje u obalnom području Sjeverne Afrike, Benguela struju u Južnoj Africi, Kalifornijsku struju koja utječe na uzdizanje uz obale Kalifornije i Oregonije, te Humboldtov trenutak uz obale Perua, Čile i Ekvador. Prisutnost gustog fitoplanktona na obali može značiti pojavu obalnog podizanja u regiji.
2. Ekvatorijalno podizanje
Pojava upwellinga na ekvatoru razlikuje se od njegove pojave u drugim regijama. Na proces na ekvatoru utječe Intertropical Convergence Zone. Obično nema Coriolisovih sila na ekvatoru. Ako su uopće sile odgovorne za proces upwellinga prisutne na ekvatoru, one su obično vrlo minimalne. Upwelling se još uvijek događa unatoč odsutnosti Coriolisovih sila. Upwelling na ekvatoru gura vodu u različite smjerove u dvije hemisfere. Na sjevernoj hemisferi vode se guraju udesno u smjeru vjetra, dok se u južnoj hemisferi guraju lijevo iz smjera vjetra. Upwelling na ekvatoru opažen je samo u Pacifiku i Atlantskom oceanu. U ekvatorijalnom području Tihog oceana obično je prisutna visoka koncentracija fitoplanktona. To je dovoljno dokaz da se upwelling događa na ekvatoru.
3. Upwelling velikih razmjera
Kada zapadni vjetrovi visokog intenziteta puše u području oko Antarktika, povećava protok vode na sjevernoj strani Antarktika. Voda iz ovog uzvodnog izvlačenja izvlači se iz većih dubina jer između vrha Antarktičkog poluotoka i Južne Amerike nema kopna. Ovaj tip upwellinga obično je popularan u zapadnim obalama kontinenata Sjeverne i Južne Amerike, Južne Australije, jugozapadne Afrike i sjeverozapadne Afrike. Sve te regije povezane su s cirkulacijom oceanskog suptropskog visokog tlaka.
Značaj procesa upwellinga
Kao što je ranije navedeno, voda koja se obrađuje obično je bogata hranjivim tvarima. Među najpopularnijim hranjivim tvarima u vodama su nitrati, fosfati i silicijska kiselina. Ove hranjive tvari obično nastaju razgradnjom mrtvih organskih tvari koje propadaju. Hranjive tvari su odgovorne za razvoj morskog biljnog svijeta. Primarni proizvođači, kao što je fitoplankton, jedini su korisnici procesa upwellinga. Ove hranjive tvari, zajedno s apsorbiranim CO 2, koriste se za ubrzanje procesa fotosinteze. Primarna produktivnost povećava se s povećanjem područja nagomilavanja. Povećanje primarne produktivnosti izravno se pretvara u povećana održiva ribolovna područja. Regije koje se nalaze u podmorju čine otprilike polovicu najodrživije zemlje u morskim područjima. Upwelling je također odgovoran za kretanje morskih životinja. To je više primjenjivo na morske životinje koje su uglavnom beskralježnjaci. Pomaže životinjama u otkrivanju novih održivih uzgajališta i mirnijih mjesta stanovanja.
Negativni učinak upwellinga
Iako su područja upwellinga važna za morsku produktivnost, poznato je da taj proces smanjuje mogućnost preživljavanja nekih morskih vrsta. Regije podizanja vode privlače više komercijalnih ribara koji mogu iscrpiti i značajno smanjiti morski život regije. Prekomjerni izlov u području buja će dovesti do iscrpljivanja jedne ili raznih vrsta morskih životinja, što će kasnije dovesti do kolapsa ekosustava. Također, ako se voda pomiče, povremeno se pomiče s larvama ili jajima vrsta koje polažu jaja. Raspršivanje jaja i ličinki na različita mjesta iz područja uzgoja ometa proces uzgoja.
