Regulator ocean
Oceanele acoperă 70% din suprafața planetei și formează un rezervor imens care acționează ca un regulator foarte important. Ne vom limita aici doar la două aspecte ale rolului marelui regulator care este oceanul: oceanul care reglează temperaturile atmosferice și oceanul care își reglează propria salinitate. Vom vedea mai târziu (secțiunea 3.4) că oceanul joacă un rol cheie în mai multe cicluri biogeochimice majore, inclusiv ciclurile de oxigen și carbon.
Oceanul reglează temperaturile atmosferice
Există o relație clară între circulația apei oceanului și temperaturile atmosferice. Curenții de suprafață sunt legați de regimul vântului și ajută la reglarea temperaturilor atmosferice. În perioada de vară, oceanul absoarbe radiații solare puternice, le stochează sub formă de căldură și apoi le redistribuie datorită diferiților curenți oceanici de suprafață care deplasează masele de apă fierbinte către latitudinile polare și masele de apă. Rece spre ecuatorial și zone tropicale unde vin să se încălzească.
Acest schimb nord-sud are o influență puternică asupra temperaturilor atmosferice. Se estimează că, dacă nu ar exista acest regulator, fluxul de căldură de la latitudinile sudice la latitudinile înalte ar fi de două ori mai puțin, cu consecința că contrastele dintre climat ar fi și mai accentuate: ar fi mai rece la poli și mai cald la ecuatorul.
Curenții adânci nu sunt influențați direct de regimul vântului, ci sunt controlați mai degrabă de schimbările de temperatură și salinitatea maselor de apă. Oceanografii au recunoscut un ciclu important al circulației oceanelor pe scara tuturor oceanelor și pe o scară temporală de ordinul a o mie de ani. E aici circulație termohalină.
Este o buclă care își are originea în Atlanticul de Nord, unde apele reci (răcite de vânturile reci ale Canadei), sărate, dense și bine oxigenate se aruncă spre adâncuri, curg spre sud pe fundul oceanului de-a lungul Atlanticului, traversează Oceanul Indian, apoi se deplasează spre nord de-a lungul Pacificului, pentru a reapărea în Pacificul de Nord, rece și slab oxigenat. Aceste ape se încălzesc și se oxigenează pe tot parcursul călătoriei lor de la suprafață, de la Pacific la Atlantic și, răcite din nou în Atlanticul de Nord, plonjează pentru a începe din nou ciclul. Este nevoie de aproximativ 1000 de ani pentru o călătorie dus-întors. Este oceanul global (conform lui Broeker, 1995, Scientific American, v. 273).
Atmosfera și oceanul formează un cuplu strâns legat. Circulația atmosferică influențează curenții marini și viceversa. Cel mai bun exemplu al acestei relații intime este celebrul fenomen El Niño.