Дүниежүзілік мұхит жағадан қарағанда қозғалмайтын сияқты көрінеді – шын мәнінде ол мыңдаған шақырымға созылған су ағындарымен тоқтаусыз қозғалыста болады. Бұл алып ағындар бүкіл континенттердің климатын айқындайды, жылуды полюстер мен экватор арасында тасымалдайды және тереңдіктен қоректік заттарды беткі қабатқа шығарып, теңіз тіршілік иелерін тамақтандырады. Мұхит ағындарынсыз Жер мүлдем басқаша болар еді – климаты өзгеше жағалаулар, ұлы географиялық ашылулардың басқа бағыттары және теңіздегі тіршіліктің мүлдем өзгеше таралуы қалыптасар еді. «Ағын» деген қарапайым сөздің артында ғаламшарлық ауқымдағы ең күрделі және маңызды механизмдердің бірі жатыр.
- Мұхит ағындары беткі және тереңдік деп екіге бөлінеді. Беткі ағындар негізінен желдің әсерінен пайда болып, судың жоғарғы 100–200 метрлік қабатын қамтиды. Тереңдік ағындары, керісінше, температура мен тұздылық айырмашылығының әсерімен қозғалып, түпкі қабатқа дейін орасан зор су көлемін өз ішіне алады.
- Беткі ағындардың ең ірісі – бүкіл ғаламдағы өзендердің жиынтығынан бірнеше есе көп су тасымалдайтын Гольфстрим. Флорида бұғазы тұсында оның ені 80 шақырымға, ал жылдамдығы секундына шамамен екі метрге жетеді – бұл оны мұхиттың ең жылдам ағындарының біріне айналдырады.
- Гольфстрим Батыс Еуропаны сонша жылытады, осының арқасында аймақтың климаты бірдей ендіктегі басқа континенттердегіден анағұрлым жұмсақ болып шығады. Лондон Харьков ендігінде орналасқан, ал Норвегиядағы Берген Мәскеуден де солтүстікте жатыр – алайда ол жерлердегі қыс географиялық жағдайдан мүлдем өзгеше жылы болады.
- Ашық мұхиттағы ағынның оны ұстап тұратын жағасы жоқ – сондықтан оның бағыты тұрақты емес. Гольфстрим иіліп өтіп, ығысып, кейде өзінен жүздеген шақырым диаметрлі құйындарды бөліп шығарады – ол құйындар бірнеше ай бойы дербес сүрінеді. Бұл құйындар жылы суды суық аймақтарға, ал суық суды жылы аймақтарға тасымалдап, теңіз тіршілігіне ерекше жергілікті жағдайлар жасайды.
- Жаһандық термохалинді конвейер – барлық үш ірі мұхитты қамтитын тереңдік ағындарының жүйесі – суды беткі ағындарға қарағанда мың есе баяу тасымалдайды. Бұл жүйедегі судың толық айналымы шамамен мың жылды алады, алайда ол жылу мен оттегінің тереңдік пен беткі қабат арасында ғаламшарлық ауқымда қайта бөлінуін қамтамасыз етеді.
- Термохалинді айналымның қозғаушы күші – судың тығыздығындағы айырмашылық. Гренландия мен Антарктида жағалауындағы суық тұзды су айналасындағыдан ауыр болып, түпке батып, конвейерді іске қосады. Бұл механизм тұздылықтың өзгеруіне өте сезімтал – Арктикалық мұхиттың мұз ерігендіктен тұщыланып кетуі оны әлсіретіп немесе мүлдем тоқтатып қалуы мүмкін.
- Эль-Ниньо ағыны – Тынық мұхиттың орталық және шығыс бөлігіндегі беткі сулардың мерзімді жылуы – қалыпты айналымды бұзып, бүкіл дүние жүзінде климаттық ауытқуларға себеп болады. Оның белсенді кезеңінде Оңтүстік Америкада апатты жауын-шашын, Австралия мен Оңтүстік-Шығыс Азияда қуаңшылық орын алады, ал Атлантикадағы дауыл маусымы айтарлықтай әлсірейді.
- Намибия мен Оңтүстік Африка жағалауындағы Бенгал ағыны суық болып, экватор бағытына қарай жылжиды. Ол айтарлықтай тереңдіктен көтеріліп, мол қоректік заттар әкелгендіктен, осы сулар дүние жүзіндегі биологиялық өнімділігі ең жоғары аймақтардың біріне айналды. Африканың оңтүстік-атлантикалық жағалауындағы ең ірі балық аулау алқаптары дәл осы жерде шоғырланған.
- Чили мен Перу жағалауындағы Перу ағыны да ұқсас жолмен жұмыс істейді. Апвеллинг – тереңдік суларының беткі қабатқа көтерілуі – мұнда анчоустардың алып шоғырларын, ал олар өз кезегінде бірнеше миллиондаған пеликандар мен теңіз котиктерін асырайтын таңғажайып бай экожүйелерді тамақтандырады. Эль-Ниньо осы көтерілісті басқан кезде балық жоғалады, ал онымен бірге оны қорек ететін барлық тіршілік те кетеді.
- Антарктикалық циркумполярлық ағын – ғаламдағы су тасымалдау көлемі бойынша ең ірі ағын. Ол Антарктиданы шеңбер бойымен айнала өтіп, жолында ешбір континентке тірелмейді және үш мұхитты бірыңғай жүйеге біріктіреді. Жылдамдығы салыстырмалы түрде аз болса да, оның жалпы су тасымалы Гольфстримнен де асып түседі.
- Жапондық Куросио ағыны – «қара өзен» – Қиыр Шығыс климатындағы рөлі жағынан Гольфстримнің Тынық мұхиттағы баламасы болып табылады. Жапония мен Корея жағалауы бойынша алып жылыту оның арқасында осы аймақтардағы қыстарды жұмсартады және бай теңіз экожүйелері үшін жағдай жасайды. Атауы қоректік заттарға жұтаң, бірақ жақсы жылынған судың қою көк түсінен шыққан.
- Лабрадор ағыны Канада мен Жаңа Англияның шығыс жағалауы бойымен суық Арктика суларын оңтүстікке алып кетеді. Осы ағын Ньюфаундленд пен Жаңа Шотландияның тән қаталдау климатын қалыптастырады – салыстырмалы жұмсақ Батыс Еуропамен бірдей ендікте орналасқанына қарамастан. Лабрадор мен Гольфстрим ағындарының тоғысу нүктесінде тығыз тұман мен Ньюфаундлендтің ең бай балық аулау алқаптары пайда болады.
- Теңіз тіршілігі мұхит ағындарынан ажырамас. Планктон, ұсақ балықтар мен китәскерлер тамақ әкелетін ағындарды қуады, ал көптеген түрлердің миграция жолдары ағындар бойымен жасалады. Теңіз тасбақалары, жыланбалықтар мен кейбір акулалар тұрақты ағындарды тегін «эскалатор» ретінде пайдаланып, алыс қашықтықтарда жүзген кезде энергияны үнемдейді.
- Жердің айналу күші – Кориолис күші – ағындарды гирлер деп аталатын ірі айналмалы жүйелерге айналдырады. Солтүстік жарты шарда олар сағат тілімен, Оңтүстік жарты шарда – кері бағытта айналады. Дәл осы дөңгелек жүйелер беткі айналымның негізін қалайды – оларды пайдалана отырып, су ағындарының картасын оқуға болады.
- Субтропиктік гирлердің орталығындағы су салыстырмалы түрде қозғалмайды, қоректік заттарға жұтаң және ерекше мөлдір болады. Солтүстік Атлантикадағы атақты Саргасс теңізі осындай орталықтың үлгісі болып табылады – ол барлық жағынан ағындармен қоршалған және «жағасыз теңіз» деп аталатын жалғыз теңіз. Ғасырлар бойы осы жерде сүрінетін саргасс балдырлары ерекше экожүйе жасайды.
- Мұхитқа түсетін қоқыс дәл осы гирлер арасындағы тыныш аймақтарда шоғырланады. Осылайша атақты «қоқыс аралдары» – Тынық, Атлант және Үнді мұхиттарының субтропиктік аймақтарындағы пластиктің алып жиынтықтары – пайда болды. Ағындар өзінде жүзетін қоқысты гирлердің орталығына сүйреп апарады, ол жерде ол онжылдықтар бойы жиналады.
- Ағындардың жылдамдығы өте кең диапазонда өзгереді. Беткі ағындар орта есеппен секундына 0,1–0,5 метр жылдамдықпен жылжыйды, ал кейбір тар және қуатты ағындар – Флорида тұсындағы Гольфстрим сияқты – секундына екі метрге дейін жеделдейді. Термохалинді конвейердің тереңдік ағындары болса тәулігіне бірнеше сантиметр жылдамдықпен жылжиды.
- Теңізшілер ағындар туралы білімді ғылыми карталар пайда болғанға дейін-ақ пайдаланып келді. Компас пен навигациялық аспаптарсыз Тынық мұхиттың алып кеңістігіне тараған полинезиялықтар ағындардың қай жерде екенін білу үшін толқындардың бағыты мен сипатын оқыды. Колумб батысқа сапар шеккенде Солтүстік пассаттық ағынды, ал Еуропаға оралғанда Гольфстримді саналы түрде пайдаланды.
- Ағындардың алғашқы ғылыми карталарын Бенджамин Франклин 1769–1770 жылдары жасады. Пошта мекемесінің жетекшісі ретінде ол ағылшын пошта кемелерінің Еуропадан Америкаға американдық кит аулаушыларға қарағанда неге әлдеқайда ұзақ жүзетінін зерттеп қызығушылық танытты. Жауабы қарапайым болып шықты – американдықтар Гольфстримді білетін және оны айналып өтетін, ал ағылшын капитандары тікелей ағынға қарсы жүзетін.
- Су асты жоталары мен континенттік шельфтер мұхит ағындарымен белсенді түрде өзара әрекеттесіп, олардың бағыты мен сипатын өзгертеді. Ағын су асты биіктігіне тіреліп, жоғары көтерілген кезде апвеллинг жасалып, түптен қоректік заттар алып шығады. Дәл осындай өзара әрекеттесу ашық мұхиттың кейбір аймақтары көрші акваториялардан мейлінше тіршілікке бай екенін түсіндіреді.
- Климаттың өзгеруі ағындардың дәстүрлі жүйесіне белсенді ықпал етуде. Жылыну мұздың еруіне және полярлық сулардың тұщылануына әкеледі, бұл термохалинді конвейерді әлсіретеді. 2020-жылдары жарияланған зерттеулер Атлант меридиондық аударылу айналымының – бұл жүйенің негізгі элементінің – соңғы бірнеше мың жылдағы ең төменгі деңгейге дейін әлсіреп кеткенін дәлелдейді.
- Термохалинді конвейердің әлсіреуінің немесе тоқтауының Жер климаты үшін зардаптары апатты болуы мүмкін. Батыс Еуропа орта температурасының бірнеше градусқа төмендеу қаупін бастан өткеруі мүмкін, тропиктердегі жауын-шашын маусымдылығы өзгереді, Солтүстік Атлантикадағы балық аулау жағдайлары бұзылады. Ғалымдар бұл сценарийді климаттың «сынық нүктелерінің» бірі деп атайды – оны кесіп өткен соң қайтымсыз болады.
Мұхит ағындары – ғаламшардың қан айналым жүйесі, олардың тіршілігі климаттың, экожүйелердің және сайып келгенде адам өркениетінің игілігін тікелей айқындайды. Бұл алып ағындардың механизмдерін түсіну ғылымның салыстырмалы жаңа жетістігі болып табылады, және әрбір онжылдық осы жүйенің қаншалықты нәзік және өзара тығыз байланысты екендігі туралы жаңа ашылулар ала келеді. Климаттың өзгеруі оны зерттеуді академиялық қызығушылықтан өткір практикалық қажеттілікке айналдырды – алдағы онжылдықтарда ағындардың қалай өзгеретіні келер ұрпаққа тиесілі дүниенің бейнесін айтарлықтай айқындайды. Мұхит үнсіз, бірақ оның ағындары кез келген ескертуден гөрі қатты сөйлейді.
