Dies geschieht beispielsweise durch Windeinwirkung oder in den ozeanischen Auftriebsgebieten, wo kalte Meeresströmungen nährstoffreiches Wasser an die Oberfläche bringen. Diese Mechanismen allein reichen allerdings bei weitem nicht, um den Bedarf des Phytoplanktons zu decken.

Mete Uz von der Graduate School of Oceanography der University of Rhode Island und seine Kollegen stießen nun auf Hinweise, dass die so genannten Rossby-Wellen für eine tiefgreifende Durchmischung der oberen 50 Meter verantwortlich sein könnten. Dabei handelt es sich um Meereswellen mit einer sehr großen Wellenlänge. Die nur wenige Zentimeter hohen Wellenberge im Abstand von rund 1 000 Kilometern bewegen sich nur mit einigen Zentimetern pro Sekunde um den Globus und sind Folge der Coriolis-Kraft.

Ähnlich wie die atmosphärischen Westwinde wandern auch diese Wellen von West nach Ost. Trotz der geringen Gradienten ließen sich diese Rossby-Wellen mithilfe des Topex/Poseidon-Satelliten verfolgen. Daten des SeaWiFS-Satelliten gaben indes Aufschluss über die Chlorophyll-Konzentrationen - und die sind an den Vorderseiten der Rossby-Wellen kräftig erhöht. Uz und seine Mitarbeiter vermuten, dass die Rossby-Wellen die marine Schichtung komprimieren und auf diese Weise nährstoffreiche Wassermassen in den Bereich der Photosynthese gelangen. Zum Teil mögen die Nährstoffe aber auch durch eine turbulente Vermischung nach oben dringen.

Insgesamt erhält das Phytoplankton auf diese Weise allerdings wohl nur rund zehn bis 20 Prozent seiner Lebensgrundlage. Die Rossby-Wellen reichen somit nicht, um die Nährstoffbilanz vollständig auszugleichen. Dennoch stießen die Forscher hiermit auf einen wesentlichen und bisher unbekannten Nährstoffkreislauf im größten und bedeutsamsten Ökosystem der Erde.