Upwelling ( angl. upwelling ) - stoupání hlubokých vod oceánu na povrch [1] [a] . Nejčastěji pozorován na západních hranicích kontinentů , kde přesouvá chladnější a na živiny bohaté vody z hlubin oceánu na povrch a nahrazuje teplejší, na živiny chudé povrchové vody. Lze jej také nalézt téměř v jakékoli oblasti oceánů.
Existují nejméně čtyři typy upwellingu: pobřežní upwelling; rozsáhlé větrné vzlínání na otevřeném oceánu; vzlínání spojené s víry; vzlínání spojené s topografií.
Opačný proces upwellingu je downwelling .
Pobřežní vzestup je nejznámějším typem vzestupu, který přímo ovlivňuje lidskou činnost tím, že podporuje nejproduktivnější rybolovné oblasti ve světových oceánech . Hluboké vody jsou bohaté na živiny , jako je dusík a fosfor , které jsou výsledkem rozkladu organického materiálu (většinou mrtvého planktonu ), který klesá do hlubin. Když hluboká voda dosáhne povrchu, fytoplankton začne aktivně spotřebovávat živiny spolu s oxidem uhličitým a sluneční energií a produkovat organickou hmotu prostřednictvím fotosyntézy . Ve srovnání s jinými oceánskými zónami tedy vzestupné oblasti vykazují vysokou primární produkci (množství uhlíku zaznamenané fytoplanktonem). Produkce je také vysoká na vyšších trofických úrovních , protože fytoplankton je páteří oceánského potravního řetězce . Pobřežní vzestup je často vidět v následujících oblastech: pobřeží Peru , Chile , Arabské moře , západní pobřeží Jižní Afriky , východní Nový Zéland , jihovýchodní Brazílie a pobřeží Kalifornie .
Potravní řetězec v oceánu vypadá takto:
Některé ryby, jako je sardel peruánská , se živí přímo fytoplanktonem ve vzpřímených oblastech a produkují velmi vysokou produkci.
Fyzikální mechanismus vedoucí k pobřežnímu vzestupu souvisí s Coriolisovou silou , která má tendenci způsobit, že se větrné proudy otočí doprava na severní polokouli a doleva na jižní polokouli . Když například vítr na severní polokouli fouká k rovníku podél východního okraje oceánské pánve nebo k pólu podél západního okraje oceánské pánve, povrchová voda se vzdaluje od pobřeží ( Ekmanův transport nebo Ekmanova spirála ) a je nahrazena hustší vodou. z hlubších hlubin.
Podobný jev je pozorován v rovníkové zóně . Východní větry (směrované na západ), vanoucí podél rovníkové zóny v Atlantském a Tichém oceánu, v důsledku Ekmanova transportu, přesouvají vodu doprava (na sever) na severní polokouli a doleva (na jih) na jižní polokouli . To vede k divergenci , která způsobuje, že hustší, na živiny bohaté hluboké vody vystupují na povrch. Díky tomu je produktivita tak vysoká, že rovníkové oblasti Tichého oceánu lze určit z vesmíru podél široké linie vysoké koncentrace fytoplanktonu.
Velký vzestup je také pozorován v jižním oceánu . Podél pobřeží Antarktidy zde vanou silné západní (východní) větry , které způsobují výrazné severní proudění povrchové vody. Rozvíjí se silné vzedmutí, které zvedá vodu z velkých hloubek. V mnoha numerických modelech a pozorovacích datech je vzlínání v jižním oceánu klíčovým mechanismem pro termohalinní cirkulaci , díky níž hustá hluboká voda stoupá na povrch.
Vzestup může také nastat v důsledku přechodu tropického cyklónu přes oceán , který se obvykle pohybuje rychlostí menší než 8 km/h. Víření cyklónu šíří vodu do stran a vytahuje chladnější vodu z podložních vrstev oceánu na povrch. To způsobí, že cyklón slábne.
Umělé vzlínání se nazývá upwelling, způsobené zařízeními, která využívají energii vln nebo přeměnu tepelné energie oceánu k čerpání vody na povrch. Bylo prokázáno, že taková zařízení mohou způsobit vodní výkvět [3] .
K vzestupu dochází také v jiných kapalných médiích, zejména ve vodách jezer (například v Kaspickém moři ), v pozemském magmatu nebo v plazmatu hvězd. Tam je to často výsledek konvekce .