Arus laut yang dikenal sejak jaman dahulu disebut arus permukaan. Meskipun ini sangat berharga untuk pengiriman, mereka dangkal dan hanya menempati sebagian kecil dari perairan laut. Sebagian besar arus laut berbentuk “sabuk konveyor” yang digerakkan oleh suhu dan salinitas yang secara perlahan mengaduk air di kedalaman abyssal. Putaran sirkulasi air ini disebut arus dalam.
Arus Berbasis Densitas
Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Tidak seperti arus permukaan yang didorong angin, arus air dalam didorong oleh perbedaan densitas air: air yang lebih berat tenggelam sementara air yang lebih ringan naik. Penentu utama kerapatan air adalah suhu dan konsentrasi garam; dengan demikian, arus dalam adalah arus termohalin (digerakkan oleh suhu dan garam). Air di garis lintang kutub tenggelam karena dingin dan memindahkan air di bawahnya, mendorongnya sepanjang kontur cekungan samudra. Akhirnya, air ini mendorong kembali ke permukaan dalam proses yang disebut upwelling.
Perubahan Salinitas
Perairan lautan bukanlah campuran yang homogen. Misalnya, air Samudera Atlantik agak lebih rendah tetapi lebih asin daripada Samudera Pasifik karena perbedaan distribusi perairan arus dalam. Bahkan di dalam wilayah lautan tertentu, airnya tidak tercampur secara merata; air yang lebih padat dan lebih asin terletak di bawah air permukaan yang lebih segar.
Salinitas berubah ketika air tetapi bukan garam ditambahkan atau dihilangkan dari air permukaan. Ini umumnya terjadi baik oleh penguapan karena angin, presipitasi karena curah hujan atau pembentukan dan pencairan gunung es di daerah kutub. Pada akhirnya kombinasi suhu dan salinitas yang menentukan apakah suatu massa air akan tenggelam atau naik. Aliran termohalin di lautan dunia diberi nama sesuai asal dan tujuan arus.
Arus Dalam Lambat
Arus permukaan dapat mencapai beberapa kilometer per jam dan berdampak nyata pada perjalanan samudra. Arus dalam jauh lebih lambat dan mungkin membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk melintasi lautan dunia. Gerakan ini dapat diukur dengan komposisi bahan kimia terlarut dalam air laut. Perkiraan bahan kimia sebagian besar setuju dengan pengukuran arus dalam dan menunjukkan bahwa arus membutuhkan waktu hingga seribu tahun untuk mencapai permukaan, seperti yang terjadi pada arus Pasifik Utara.
Efek pada Iklim Global
Allan Danahar/Photodisc/Getty Images
Pergerakan suhu dan energi oleh arus laut dalam sangat besar dan tidak diragukan lagi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap iklim global. Sifat pasti dari efek iklim ini masih belum pasti. Tampaknya arus permukaan yang lebih hangat menghasilkan pemanasan relatif di suatu wilayah yang luas, sementara air dingin yang naik menyebabkan wilayah tersebut menjadi lebih dingin dari yang diperkirakan. Misalnya, arus Atlantik Utara memasok air hangat ke Eropa barat, menghasilkan suhu yang lebih hangat dari perkiraan. Pendinginan relatif selama “Zaman Es Kecil” tahun 1400-1850 mungkin merupakan hasil dari pendinginan arus permukaan yang melambat dan selanjutnya.
Arus yang dalam memiliki implikasi tambahan pada iklim global. Misalnya, air laut yang dingin mengandung karbon dioksida yang besar, bertindak sebagai penyerap CO2 untuk sejumlah besar karbon di atmosfer. Oleh karena itu, pemanasan relatif dari arus dingin ini dapat mengakibatkan pelepasan CO2 yang tersimpan secara substansial ke atmosfer.
peangdao/iStock/GettyImages
