Mar
Las corrientes superficiales solo afectan a los primeros cientos de metros superiores del mar, pero también hay flujos a gran escala en las profundidades del océano causados por el movimiento de las masas de aguas profundas. Una corriente principal del océano profundo fluye a través de todos los océanos del mundo y se conoce como circulación termohalina o cinta transportadora global. Este movimiento es lento y está impulsado por diferencias en la densidad del agua causadas por variaciones en la salinidad y en la temperatura. En latitudes altas, el agua se enfría por la baja temperatura atmosférica y se vuelve más salada a medida que el hielo marino se cristaliza. Ambos factores la hacen más densa y el agua se hunde. Desde las profundidades del mar, cerca de Groenlandia, esa agua fluye hacia el sur entre las masas continentales a ambos lados del Atlántico. Cuando llega a la Antártida, se le unen más masas de agua fría que se hunde y fluye hacia el este. Luego se divide en dos corrientes que se mueven hacia el norte en los océanos Índico y Pacífico. Aquí se calienta gradualmente, se vuelve menos densa, se eleva hacia la superficie y se enrolla sobre sí mismo. Algunos vuelven al Atlántico. Se necesitan mil años para completar este patrón de circulación.
Evento anóxico
Jeppsson (1990) propone un mecanismo por el cual la temperatura de las aguas polares determina el sitio de formación del agua de las corrientes descendentes. Si las aguas próximas a los polos están por debajo de 5°C, serán lo suficientemente densas como para hundirse, como son frías, el oxígeno es altamente soluble en estas aguas, y el océano profundo será oxigenado. Si las aguas próximas a los polos son más cálidas que 5°C, su densidad es demasiado baja para que se hundan por debajo de las aguas profundas más frías. Por lo tanto, la circulación termohalina solo puede ser impulsada por la densidad aumentada por el contenido salino, que tiende a formarse en aguas cálidas donde la evaporación es alta. Esta agua tibia puede disolver menos oxígeno y se produce en cantidades más pequeñas, produciendo una circulación lenta con poco oxígeno en aguas profundas. El efecto de esta agua tibia se propaga a través del océano y reduce la cantidad de CO2 que los océanos pueden contener en solución, lo que hace que los océanos liberen grandes cantidades de CO2 a la atmósfera en un tiempo geológicamente corto (decenas o miles de años). Las aguas cálidas también inician la liberación de clatratos, lo que aumenta aún más la temperatura atmosférica y la anoxia de la cuenca. Retroalimentaciones positivas similares operan durante episodios de polo frío, amplificando sus efectos de enfriamiento.