Den 200 mil långa zonen som omsluter kustens krökning sprudlar av liv, från växtplankton till valar. Ute i det öppna havet, denna aktivitet är jämförelsevis minskad. Att förstå hur kustvatten flyttas till havs genom att gödsla det öppna havet är ett långvarigt mål för havsforskare.

Nu, en ny studie från University of Georgia forskare beskriver för första gången med hjälp av storskaliga observationsanalyser hur uppsvällt vatten fångas längs kusten och sedan transporteras till havs, utvidga området för biologisk produktivitet. Studien publicerades 30 oktober in Naturkommunikation .

Flera mekanismer flyttar effektivt vatten till havs, från vindkraft till hur havsströmmar interagerar med kusttopografi med uddar och undervattensbankar, transporterar näringsämnen och kol långt till havs. UGA-teamet fokuserade på uppvärmning, i vilket djup, kallt vatten stiger till ytan längs kusten, i Kaliforniens nuvarande system utanför Nordamerikas västkust, kännetecknas av havsströmmar som rör sig söderut.

När denna ström flyter söderut och uppströmning sker, snurrande vattenmassor som kallas virvlar bildas med diametrar som sträcker sig från 50 till 150 miles. Modelleringsstudier har visat att dessa virvlar i mesoskala kan fånga upp det näringsrika uppsvällda vattnet längs kusten och transportera det offshore. Dock, ingen observationsstudie hade tidigare systematiskt kvantifierat denna process.

Forskarna använde satellitbaserade mätningar av partikelformigt organiskt kol som spår av kustvatten för att visa att virvlar som ligger utanför kusten som genererades nära kusten innehåller högre kolkoncentrationer i deras inre än virvlar med samma amplitud som genereras till havs.

Observationerna bekräftar att virvlar faktiskt fångar och transporterar kustvatten till havs, vilket resulterar i en offshore-anrikning av partikelformigt organiskt kol av kustnära virvelströmmar som sträcker sig över 1, 000 kilometer från stranden. "När virvlar bildas, de fångar in stora mängder vatten i sitt inre, flytta från stranden, och öka den biologiska aktiviteten eftersom de hjälper till att befrukta hela näringskedjan utanför kusten, sade Renato Castelao, docent vid Franklin College of Arts and Sciences avdelning för marina vetenskaper och motsvarande författare till artikeln.

"Vår studie ger det första storskaliga observationsbeviset på att virvlar i mesoskala omfördelar kol och andra material i California Current System, sa Caitlin Amos, Ph.D. student vid UGA och huvudförfattare. "Våra resultat bidrar till samhällets förståelse av virvlarnas roll i havet och deras inverkan på biogeokemiska processer."

"Upwelling spelar en viktig roll för biologisk produktivitet i kustnära system, sa Patricia Medeiros, docent i marina vetenskaper och medförfattare. "Förstå mekanismer som är ansvariga för att driva offshoretransport av kustvatten är viktigt eftersom de sprider den biogeokemiska signaturen över stora delar av havet."