طبقة الكثافة

على الرغم من صحة البنية العامة للطبقة الحرارية الموضحة أعلاه، إلا أن هذه الطبقات قد تتغير تبعًا للفصول. ففي فصل الشتاء، تكون درجة حرارة سطح البحر أبرد، وتميل الأمواج إلى أن تكون أكبر، مما يزيد من عمق الطبقة المختلطة حتى يصل في بعض الحالات إلى الطبقة الحرارية الرئيسية/الطبقة الحرارية. ^{[ 7 ]}

في فصل الصيف، تتسبب درجات الحرارة الأكثر دفئًا، وذوبان الجليد البحري والبري، وزيادة أشعة الشمس في ارتفاع درجة حرارة الطبقة السطحية للمحيط. تقع هذه الطبقة فوق طبقة الشتاء المختلطة الكبيرة التي تشكلت سابقًا، وتشكل طبقة فاصلة موسمية فوق الطبقة الفاصلة الرئيسية، حيث تصبح طبقة الشتاء المختلطة ذات تدرج كثافة أقل تُسمى طبقة الكثافة. ومع بداية تغير الفصول مجددًا، يؤدي فقدان الحرارة الصافي من الطبقة السطحية واستمرار اختلاط المياه بفعل الرياح إلى تآكل الطبقة الفاصلة الموسمية حتى الصيف التالي. ^{[ 7 ]}

على الرغم من أن كلاً من درجة الحرارة والملوحة يؤثران على الكثافة، إلا أن تأثير أحدهما قد يكون أكبر من الآخر تبعاً للمنطقة الجغرافية. ففي المناطق الاستوائية وخطوط العرض المتوسطة ، تتأثر كثافة سطح المحيطات بدرجة حرارة السطح أكثر من تأثرها بالملوحة. أما في خطوط العرض العليا التي تتجاوز 50 درجة، فتتأثر كثافة سطح المحيطات بالملوحة أكثر من تأثرها بدرجة الحرارة، وذلك لأن درجة الحرارة تبقى قريبة من نقطة التجمد. ^{[ 7 ]}

في خطوط العرض المنخفضة والمتوسطة، توجد طبقة فاصلة حرارية دائمة على أعماق تتراوح بين 200 و1000 متر. وفي بعض المناطق شبه الاستوائية الكبيرة ذات النطاق الجغرافي المحدود، مثل بحر سارجاسو في المحيط الأطلسي ، توجد طبقتان حراريتان دائمتان تفصل بينهما طبقة ذات تدرج رأسي أقل تُسمى الطبقة الحرارية . وتنعكس هذه الظاهرة في الكثافة نظرًا لاعتمادها الشديد على درجة حرارة المحيط؛ إذ ترتبط طبقتان فاصلتان حراريتان دائمتان بالطبقات الحرارية الدائمة، وتُسمى الكثافة المكافئة للطبقة الحرارية بالكثافة الفاصلة الحرارية. ^{[ 7 ]}

في المناطق شبه القطبية والقطبية ، تكون المياه السطحية أبرد بكثير على مدار العام بسبب خط العرض، وأكثر عذوبة بسبب ذوبان الجليد البحري والبري، وهطول الأمطار الغزيرة، وجريان المياه العذبة، بينما تبقى المياه العميقة ثابتة نسبيًا في جميع أنحاء العالم. ونتيجة لذلك، لا يوجد خط فاصل حراري دائم، ولكن قد تتشكل خطوط فاصلة حرارية موسمية. في هذه المناطق، يوجد خط فاصل ملحي دائم، وهو العامل الرئيسي في تحديد خط الفاصل الحراري الدائم. ^{[ 7 ]}

تُعدّ الحلقة الميكروبية مسارًا غذائيًا في الشبكة الغذائية الميكروبية البحرية . وقد صاغ مصطلح "الحلقة الميكروبية" أزام وآخرون (1983) لوصف الدور الذي تلعبه الميكروبات في دورات الكربون والمغذيات في النظام البيئي البحري ، حيث يعود الكربون العضوي المذاب إلى مستويات غذائية أعلى عبر دمجه في الكتلة الحيوية البكتيرية، ويرتبط أيضًا بالسلسلة الغذائية الكلاسيكية المكونة من العوالق النباتية - العوالق الحيوانية - العوالق السابحة .

في نهاية ازدهار العوالق النباتية، عندما تدخل الطحالب مرحلة الشيخوخة، يتراكم الحطام النباتي ويزداد إطلاق المستقلبات الذائبة. في هذا الوقت تحديدًا، تستطيع البكتيريا استغلال مصادر الطاقة هذه للتكاثر وإحداث طفرة حادة (أو ازدهار) تلي ازدهار العوالق النباتية. وتؤثر العلاقة نفسها بين العوالق النباتية والبكتيريا على التوزيع الرأسي للبكتيريا العالقة. يوجد أعلى عدد من البكتيريا عادةً عند طبقة التغير الحراري، حيث يتراكم الحطام النباتي بالغرق من المنطقة الضوئية العلوية . هناك، يُسهم تحلل البكتيريا في تكوين طبقات الحد الأدنى من الأكسجين في المياه المستقرة. ^{[ 9 ]}

من أبرز السمات السلوكية المميزة للعوالق هجرتها الرأسية التي تحدث بشكل دوري كل 24 ساعة. ويُشار إلى هذه الهجرة عادةً بالهجرة الرأسية اليومية . وتختلف المسافة الرأسية المقطوعة خلال 24 ساعة، حيث تكون أكبر عمومًا لدى الأنواع الأكبر حجمًا والأكثر قدرة على السباحة. ولكن حتى مجدافيات الأرجل الصغيرة قد تهاجر عدة مئات من الأمتار مرتين خلال 24 ساعة، وقد تقطع الأنواع الأكثر قدرة على السباحة، مثل الكريليات والروبيان السطحي، مسافة 800 متر أو أكثر. ^{[ 10 ]} قد يُعيق وجود طبقة فاصلة حرارية أو طبقة فاصلة كثيفة نطاق عمق الهجرة. ومع ذلك، غالبًا ما تتركز العوالق النباتية والحيوانية القادرة على الهجرة الرأسية اليومية في الطبقة الفاصلة الكثيفة. ^{[ 11 ]} علاوة على ذلك، قد تتعرض الكائنات البحرية القادرة على السباحة عبر الطبقة الفاصلة الحرارية أو الطبقة الفاصلة الكثيفة لتدرجات قوية في درجة الحرارة والكثافة، فضلًا عن تغيرات كبيرة في الضغط أثناء الهجرة.