Een duikprofiel

Laat een thermometer vanaf een schip in de tropen zakken en de meting daalt niet geleidelijk. De temperatuur doorloopt drie fasen:

1. De gemengde laag. Wind en golven mengen de bovenste tientallen meters, waardoor temperatuur en saliniteit bijna overal hetzelfde zijn. Deze laag is meestal ongeveer 20 tot 100 m dik, en dikker op stormachtige plekken en in de winter.
2. De thermocline. Onder de gemengde laag daalt de temperatuur snel met de diepte. In de tropen en op gematigde breedtegraden loopt deze laag van ongeveer 100 tot 200 m diepte tot ongeveer 1.000 m.
3. De diepe oceaan. Onder de thermocline is het water overal koud, meestal tussen ongeveer 1 en 4 °C, helemaal tot aan de bodem.

Hetzelfde geldt voor saliniteit en dichtheid. Een halocline is een laag waarin de saliniteit snel verandert, en een pycnocline is een laag waarin de dichtheid snel verandert. Omdat warm water lichter is dan koud water, zorgt een sterke thermocline voor een zeer stabiele stapeling: licht water bovenop, dicht water eronder en weinig menging over de grens heen. Daardoor blijven voedingsstoffen uit de diepte weg van de door de zon verlichte laag. Dat is een van de redenen waarom een groot deel van de tropische oceaan helder en blauw is, maar weinig plankton bevat.

In de buurt van de polen verandert het beeld. Het oppervlak is daar al koud, waardoor er weinig thermocline is en diep water veel gemakkelijker omhoog kan komen en zich kan mengen.

Kan diep water bevriezen? Niet in de open oceaan. Zout verlaagt het vriespunt: zeewater met een saliniteit van 35 g/kg bevriest bij ongeveer −1,9 °C, niet bij 0 °C. Diep water van 0 tot 4 °C is vloeibaar, en door de hoge druk blijft het nog gemakkelijker vloeibaar. Zee-ijs ontstaat alleen aan het oppervlak, wanneer de bovenste laag wordt afgekoeld tot onder het vriespunt.