Termohaliininen kierto

1. 2.2. Napa-alueiden lämpöpumppu (enkuksi Polar Heat Pump)
Jokainen, joka on käynyt uimassa Kuolleessa Meressä tietää, että sinne on jokseenkin
vaikeata upota. Tämä johtuu siitä, että oman elimistömme vesi on makeata
(suolapitoisuus vain 0.9 %) Kuolleen Meren veteen (pintaveden suolapitoisuus 30 %)
verrattuna. Koska vesi on sitä tiheämpää (raskaampaa) mitä suolaisempaa se on, kelluu
elimistömme Kuolleen Meren pinnalla kuin korkki.
Napa-alueiden laitamilla on alueita, joissa talvisaikaan muodostuu paljon uutta jäätä.
Meriveden sisältämä suola ei kuitenkaan siirry jäätyvään veteen. Sen sijaan suola poistuu
vedestä jäätymisen aikana (jonkin verran suolaa kertyy silti jääkiteiden väleihinkin). Siksi
sitä rikastuu tavallista korkeampina pitoisuuksina jäätä ympäröiviin sulana pysyviin
vesimassoihin.
Kuollutta Merta koskevan vertauskuvamme avulla on ymmärrettävää, että tällainen
huippusuolainen merivesi alkaa painua vähemmän suolaisen meriveden alle.
Jäätymiskeskuksien edustoille syntyykin eräänlainen meren uumenissa vyöryvä
vesiputous.
Kun tämä alaspäin vajoava suolainen vesi kohtaa meren pohjan, se alkaa virrata syvän
meren virtauksena kohti päiväntasaajan seutua. Täällä, ja paikoin muuallakin, syvän
meren virtaukset kohoavat pintaan. Näitä virtauksia kutsutaan kumpuamiseksi (kuva 9).
Kumpuamisalueilla on hyvin ravinteikasta vettä, joka lisää meren kasviplanktonin ja
kasvien perustuotantoa (siis yhteyttämistä). Tämä on merestä alkavien ravintoketjujen
alku. Siksi kumpuamisalueille muodostuu tavallista monipuolisempi ja runsaampi eliöstö.

2. Yksi kuuluisimmista kumpuamisalueista sijaitsee Etelä-Amerikassa Chilen rannikon
edustalla.
Syvänmeren virtaukset vaikuttavat myös pintavesissä tapahtuviin merivirtoihin. Kun
Labradorin niemimaan edustalta (paikka sijaitsee Grönlannin ja P-Amerikan välissä)
poistuu suolaista vettä vajovetenä syvyyksiin (ja syvänmeren virtauksena kohti
päiväntasaajaa), poistuva vesi tekee tilaa päiväntasaajan seudulla lämminneille
pintavesille. Näin Labradorin pumppu toimii lämpimiä pintavirtauksia ylläpitävänä imurina
(tässä syy nimeen ”napa-alueiden lämpöpumppu”).
Syvän meren virtaukset puolestaan ovat ikään kuin puhaltimia, jotka puskevat tieltään
päiväntasaajalla olevia vesimassoja. Tämäkin ilmiö kiihdyttää napa-alueita lämmittäviä,
pääosin pasaati- ja länsituulista voimansa saavia pintavirtauksia.
Ilmaston lämpeneminen saattaa heikentää edellä kuvattua imu/puhallus-järjestelmää. Mitä
lämpimämpiä talvet ovat sitä vähemmän napa-alueilla syntyy suolaista vajovettä.
Kesäaikaan jäätiköiltä virtaa makeita sulamisvesiä jäätikköjä ympäröiville merialueille.
Nämä jäävät kevyempinä ikään kuin kilveksi suolaisen meriveden päälle.
Makea vesi puolestaan jäätyy talven tullessa ensimmäisenä. Niin kauan kuin makean
veden jäätyminen on kesken, ei syvän veden virtauksia synny. Lämpöpumppu käynnistyy
siis aikaisempaa hitaammin. Näin voitaisiin aavistella, että ilmaston lämpeneminen
johtaakin napa-alueiden ympärillä ilmaston viilenemiseen. Samaan aikaan lähellä
päiväntasaajaa paikallaan seisova vesi lämpenisi aikaisempaa voimakkaammin.
Lopputuloksena olisi siis päiväntasaajan seudun aikaisempaa voimakkaampi
lämpeneminen samaan aikaan kuin napaseudut muuttuisivat viileämmiksi. Alueellisesti
ilmasto muuttuisi siis aikaisempaa äärevämmäksi.
Napa-alueiden lämpöpumpusta käytetään toisinaan myös nimitystä Labradorin pumppu.
Ilmiö nimittäin havaittiin ensimmäistä kertaa Pohjois-Amerikan koillisosassa sijaitsevan
Labradorin niemimaan edustalla.