Wat is opwelling?

Opwelling is een verschijnsel dat optreedt in de oceaan wanneer de sterke wind koeler, dichter water van een lager oppervlak in de oceaan naar het bovenoppervlak drijft. Daarbij wordt het warmere water dat zich op het oppervlak bevindt verplaatst naar de bodem en vervangen door het koelere water. Het koelere, dichte water dat wordt verplaatst tijdens het opwellingproces is meestal rijk aan voedingsstoffen, in tegenstelling tot het water op het oppervlak waarvan de voedingsstoffen meestal uitgeput zijn door het leven in zee. De intensiteit van het proces hangt af van hoe sterk de wind is. In sommige regio's is het opwellingproces seizoensgebonden. In deze regio's is de maritieme productiviteit ook seizoensgebonden.

Mechanismen achter opwelling

De drie mechanismen achter het opwellingproces omvatten de winden, het Ekman-transport en de Coriolis-effecten. De drie mechanismen zijn belangrijk in het voorkomen van verschillende vormen van opwelling. Over het algemeen waait de wind over het wateroppervlak, waardoor het water zich vermengt met de wind en uiteindelijk leidt tot het opwellingproces. De wind resulteert in het transport van water met een snelheid van 90 graden weg van de windrichting, een fenomeen teweeggebracht door Coriolis-effecten en Ekman-transport. Het Ekman-transport is verantwoordelijk voor de ongeveer 45 graden beweging van de waterlaag op het oppervlak vanuit de windrichting. De beweging van water veroorzaakt wrijving tussen de bovenste laag en de onderliggende laag. Door deze wrijving bewegen de volgende lagen in dezelfde richting als de bovenste laag, wat resulteert in een spiraalachtige beweging van water. De Coriolis-troepen zijn verantwoordelijk voor de richting waarin het water beweegt. Als de opwelling op het noordelijk halfrond plaatsvindt, verplaatst de Coriolis-kracht het water naar de rechterkant van de wind, terwijl op het zuidelijk halfrond het water wordt verplaatst naar de linkerkant van de windrichting

Soorten opwelling

Er zijn verschillende soorten opwelling, waaronder de opwelling langs de kust, brede opwaartse opwelling, topografisch geassocieerde opwelling, draaikolderende opwelling en windgestuurde opwelling op grote schaal.

Bewegingen komen voor wanneer wateren in een waterlichaam in een cirkelvormige beweging bewegen, waardoor opwinding ontstaat. Dit verschijnsel is echter niet gebruikelijk, net als de andere soorten opwelling. De meest populaire van de typen opwelling zijn zoals hieronder besproken.

1. Coastal Upwelling

De meest populaire opwelling is de kustopwelling. Het beïnvloedt ook direct menselijke activiteiten in het mariene milieu. De meeste van de populaire visgronden in de oceanen zijn afhankelijk van de kustopstand. Dit type opwelling wordt ook indirect beïnvloed door de rotatie van de aarde. Waterstromingen worden geduwd door sterke intensiteitswinden. Het Coriolis-effect dwingt de wateren naar rechts uit te wijken vanuit de windrichting op het noordelijk halfrond en naar links op het zuidelijk halfrond. Ekman-troepen zijn verantwoordelijk voor de beweging van wateren op 90 graden. De snelheid waarmee het hele opwellingproces plaatsvindt, is gewoonlijk 5 tot 10 meter per dag. De snelheid is volledig afhankelijk van de intensiteit van de wind.

De meest populaire opwindende kustgebieden zijn onder andere de Canarische stroom die van invloed is op opwelling in de kuststreek van Noord-Afrika, de Benguela-stroom van Zuid-Afrika, de Californische stroom die de opwelling van de Californische en de Oregoniaanse kustlijnen beïnvloedt, en de Humboldt-stroom langs de kusten van Peru, Chili en Ecuador. De aanwezigheid van dicht fytoplankton aan de kust kan duiden op het voorkomen van kustopwelling in de regio.

2. Equatoriale opwelling

Het voorkomen van de opwelling op de evenaar is anders dan het voorkomen in andere regio's. Het proces op de evenaar wordt beïnvloed door Intertropical Convergence Zone. Er zijn meestal geen Coriolis-krachten op de evenaar. Als er al de krachten die verantwoordelijk zijn voor het opwellingproces aanwezig zijn op de evenaar, zijn ze meestal heel minimaal. Er is nog steeds sprake van opwelling ondanks de afwezigheid van Coriolis-troepen. De opwelling aan de evenaar duwt water naar verschillende richtingen in de twee hemisferen. Op het noordelijk halfrond worden de wateren vanuit de richting van de wind naar rechts geduwd, terwijl ze op het zuidelijk halfrond vanuit de windrichting naar links worden geduwd. Opwelling aan de evenaar is alleen waargenomen in de Stille en Atlantische Oceaan. In het equatoriale gebied van de Stille Oceaan is er meestal een hoge concentratie fytoplankton. Dit is voldoende bewijs dat opwelling op de evenaar plaatsvindt.

3. Grootschalige opwelling

Wanneer de westelijke winden met hoge intensiteit waaien in het gebied rond Antarctica, verhoogt het de waterstroom aan de noordkant van Antarctica. Het water van deze opwelling wordt getrokken uit grotere diepten, omdat er geen massa's land zijn tussen de punt van het Antarctisch Schiereiland en Zuid-Amerika. Dit type opwekking is meestal populair in de westelijke kusten van de continenten van Noord- en Zuid-Amerika, Zuid-Australië, Zuidwest-Afrika en Noordwest-Afrika. Deze gebieden zijn allemaal geassocieerd met de circulatie van de oceanische subtropische hoge druk.

Betekenis van het opwekkingsproces

Zoals eerder vermeld, is het water dat opwellend is meestal rijk aan voedingsstoffen. Een van de meest populaire voedingsstoffen in de goed bewaarde wateren zijn nitraten, fosfaten en kiezelzuur. Deze voedingsstoffen worden meestal gegenereerd door afbraak van dood rottend organisch materiaal. De voedingsstoffen zijn verantwoordelijk voor de ontwikkeling van het plantenleven op zee. De primaire producenten, zoals het fytoplankton, zijn de enige begunstigden van het opwekkingsproces. Deze voedingsstoffen worden samen met het geabsorbeerde CO ₂ gebruikt om het proces van fotosynthese te bespoedigen. De primaire productiviteit neemt toe met de toenemende opgaande regio's. Toename van de primaire productiviteit vertaalt zich direct in een toename van de levensvatbare visgronden. Opgaande regio's vormen ongeveer de helft van de meest leefbare grond in de mariene regio's. De opwelling is ook verantwoordelijk voor de beweging van zeedieren. Dit is meer van toepassing op zeedieren die meestal ongewervelden zijn. Het helpt de dieren nieuwe levensvatbare broedplaatsen en rustiger woonplaatsen te ontdekken.

Negatief effect van opwelling

Hoewel de opwaartse regio's belangrijk zijn voor de productiviteit van de zee, is bekend dat het proces de overlevingskansen van sommige mariene soorten vermindert. De opwellingregio's trekken meer commerciële vissers aan die het zeeleven in de regio mogelijk uitputten en aanzienlijk verminderen. De overbevissing in de opwelling zal leiden tot een uitputting van een of verschillende soorten zeedieren, wat vervolgens leidt tot een instorting van het ecosysteem. Ook, als het water wordt verplaatst, beweegt het af en toe met larven of eieren van de eierleggende soort. Verspreiding van de eieren en larven naar verschillende locaties uit de fokgebieden verstoort het fokproces.