Okyanuslar, Dünya yüzeyinin yaklaşık yüzde yetmişini kaplar ve gezegenimizin ikliminin şekillenmesinde belirleyici bir rol oynar. Okyanuslardaki sular durgun değildir; yüzeyden en derin çukurlara kadar sürekli hareket eder. Bu hareketler, büyük miktarda ısıyı ekvatordan kutuplara doğru taşıyarak gezegenin farklı bölgeleri arasındaki sıcaklık farklarını dengeler. Okyanus akıntıları olmasaydı, ekvator bölgeleri çok daha sıcak, kutup bölgeleri ise çok daha soğuk olurdu.

Okyanus akıntılarının etkisini anlamak için kuzeybatı Avrupa'yı düşünmek yararlıdır. Londra ve Paris gibi kentler, Kanada'nın kuzeyindeki bazı soğuk bölgelerle neredeyse aynı enlemde bulunur. Buna karşın bu Avrupa kentlerinin kışları, aynı enlemdeki Kanada kentlerine göre çok daha ılımandır. Bu farkın önemli bir nedeni, Meksika Körfezi'nden başlayarak Atlantik Okyanusu boyunca kuzeydoğuya doğru akan Gulf Stream adlı güçlü sıcak su akıntısıdır. Bu akıntı ve onun devamı olan akıntılar, tropik bölgelerden büyük miktarda ısıyı Avrupa kıyılarına taşır.

Okyanus akıntıları, temel olarak iki farklı mekanizmayla oluşur. Yüzey akıntılarının başlıca nedeni rüzgârlardır. Dünya üzerinde belirli yönlerde sürekli esen rüzgârlar, okyanusun yüzey sularını sürükleyerek geniş akıntı sistemleri oluşturur. Dünya'nın dönmesi ise bu akıntıların yönünü saptırır. Kuzey yarımkürede akıntılar sağa, güney yarımkürede ise sola doğru sapar. Bu sapma, okyanus havzalarında saat yönünde ya da saat yönünün tersine dönen dev girdap sistemlerinin oluşmasına yol açar.

Derin okyanus akıntıları ise farklı bir mekanizmayla oluşur. Bu akıntıları, suyun sıcaklığı ve tuzluluğundaki farklılıklar yönlendirir. Soğuk su, sıcak sudan daha yoğundur. Tuzlu su da tatlı sudan daha yoğundur. Kuzey Atlantik'in kutup bölgelerine yakın kesimlerinde, Gulf Stream'in taşıdığı sular soğur. Ayrıca deniz suyu donarken tuz buzun içinde kalmaz ve çevredeki suya geçer. Bu nedenle bu bölgelerdeki sular hem soğuk hem de tuzlu, dolayısıyla son derece yoğun hâle gelir. Yoğunlaşan su, okyanusun derinliklerine doğru batar.

Kutup bölgelerinde batan bu yoğun su, okyanus tabanı boyunca yavaş yavaş güneye doğru ilerler. Bu derin akıntı, dünya okyanuslarını dolaşarak Hint ve Pasifik okyanuslarına kadar ulaşır. Bu okyanuslarda yavaş yavaş ısınarak yüzeye yükselir ve yüzey akıntılarıyla yeniden Atlantik'e döner. Bu dev dolaşım sistemine, sıcaklık ve tuzluluk farklarıyla yönlendirildiği için termohalin dolaşım adı verilir. Bu sistem, sıklıkla küresel bir taşıma bandına benzetilir. Bir su parçacığının bu dolaşımın tamamını tamamlaması, yaklaşık bin yıl sürebilir.

Termohalin dolaşım, yalnızca ısıyı değil, besinleri ve oksijeni de okyanuslar boyunca taşır. Okyanusun derinliklerinde biriken besin maddeleri, akıntıların yüzeye yükseldiği bölgelerde yeniden yüzeye taşınır. Bu bölgeler, son derece verimli balıkçılık alanlarına dönüşür. Güney Amerika'nın batı kıyıları gibi bölgelerde derin sulardan yükselen besin zengini akıntılar, dünyanın en zengin balıkçılık alanlarından bazılarını oluşturur.

İklim bilimcilerin dikkat çektiği önemli bir kaygı, iklim değişikliğinin termohalin dolaşımı zayıflatabileceğidir. Grönland'daki buzulların erimesi ve kuzey bölgelerdeki yağışların artması, Kuzey Atlantik'e büyük miktarda tatlı su karışmasına yol açar. Tatlı su, deniz suyunun tuzluluğunu ve dolayısıyla yoğunluğunu azaltır. Bu durumda yüzey sularının batması zorlaşabilir ve taşıma bandı yavaşlayabilir. Bazı ölçümler, Atlantik'teki bu dolaşımın son on yıllarda zayıflamış olabileceğini düşündürmektedir; ancak bu konudaki veriler hâlâ tartışmalıdır.

Geçmişte bu dolaşımın ani biçimde değiştiğine dair kanıtlar bulunmaktadır. Son buzul çağının sona ermesinden sonraki ısınma döneminde, Kuzey Amerika'daki büyük bir buzul gölünün suları aniden Atlantik'e boşalmış olabilir. Bazı bilim insanları, bu olayın termohalin dolaşımı geçici olarak durdurduğunu ve kuzey yarımkürede birkaç yüzyıl süren ani bir soğuk döneme yol açtığını düşünmektedir. Bu tür geçmiş olaylar, iklim sisteminin bazı durumlarda beklenmedik ve hızlı değişimler gösterebileceğini hatırlatır.

Okyanus akıntıları, insanlık tarihi boyunca deniz yolculuklarını da etkilemiştir. Yelkenli gemiler, akıntıları ve rüzgârları kullanarak okyanusları aşmıştır. Akıntılar, okyanusa atılan şişelerin ve kaybolan kargoların binlerce kilometre uzaklıktaki kıyılara ulaşmasına da yol açar. 1992 yılında Pasifik Okyanusu'nda bir gemiden düşen binlerce plastik oyuncağın yıllar boyunca dünyanın farklı kıyılarına vurması, bilim insanlarına okyanus akıntılarını incelemek için beklenmedik bir fırsat sunmuştur.

Okyanuslar, gezegenimizin ısı düzenleyicisidir. Bu dev su kütlelerinin hareketlerini anlamak, iklimin geçmişini ve geleceğini anlamak için vazgeçilmezdir.