Seistessään meren rannikolla, jossa tuuli tuivertaa hiuksia ja vaahtopäät lyövät kalliota vasten, ihminen tajuaa parhaiten, kuinka keskeinen merkitys ilmalla ja vedellä on. Nämä kaksi ainetta saattavat tuntua aivan erillisiltä, ja toki niillä onkin erilaisia ominaisuuksia, mutta toisaalta niiden keskinäinen vuorovaikutus on hämmästyttävän moninaista.

Sekä ilma että vesi esimerkiksi kiertävät ympäri maapalloa, ja molempien virtailut aiheutuvat siitä yhteisestä ominaisuudesta, että ne kohoavat lämmettyään ja vajoavat jäähdyttyään. Tätä yksinkertaista järjestelmää sekoittaa maapallon pyörimisliike sekä mannermassojen vaikutus.

Kun kylmä vesi tai ilma kohtaa lämpimän veden tai ilman tai kun vastaavasti tiheydeltään erilaiset ainemassat kohtaavat, syntyy pyörteitä. Tällaiset pyörteet kehittyvät pyörremyrskyiksi, hurrikaaneiksi tai taifuuneiksi. Maapallon ilmastot määräytyvät ilman ja veden, ilmakehän ja vesikehän keskinäisen vaikutuksen tuloksena. Ilmasto puolestaan ratkaisee, missä sataa, missä kasvillisuus vihannoi ja missä on aavikkoa.

Kaikista häiriöistä ja esteistä huolimatta valtamerien vedet joka tapauksessa kulkevat maapallon ympäri. Tämä liike on hidasta, mutta aikanaan jokainen vesipisara kiertää maapallon. Jos vesiastiaan tipautetaan mustetta tai väriä, se hiemankin ravisteltaessa sekoittuu koko vesimäärään. Sama pitää paikkansa valtamerien suhteen. Mereen tyhjennetty mustepullo tai suola-astia sekoittuu ennen pitkää tasaisesti koko meren alueelle. Sekoittuminen saattaa kestää tuhansia vuosia. Sen edellytyksenä on tuulen veden pintaan kohdistama kitka sekä veden pyörteily. Aikaa kyllä kuluu, mutta lopulta ainekset sekoittuvat.

Näin ajatellen valtameret ovat suuria tasoittajia, sillä liikkuessaan ne sekoittuvat jatkuvasti. Ne muuttavat suolaisinta vettä vähemmän suolaiseksi, lämpimintä vettä vähemmän lämpimäksi. Toisaalta ne kuljettavat jatkuvasti suolaa vähiten suolaisille seuduille ja siirtävät lämpöä kylmiin vesiin. Miksi maapallon valtameret eivät sitten kauttaaltaan ole aivan samanlaisia ominaisuuksiltaan? Tämä johtuu siitä, että suolattoman veden ja lämmön alkuperä on valtamerien ulkopuolella. Seurauksena on alituinen pyrkimys tasapainotilaan.

Valtamerien jatkuva virtailu on innostanut ihmistä tutkimaan, minne virrat jatkuvat ja mistä ne ovat alkuisin. Merivirtoja käytettiin hyväksi jo ensimmäisten valtameripurjehtijoiden aikana. Thor Heyerdahl on osoittanut, että on mahdollista ylittää puolet Tyynestämerestä lautalla tai purjehtia Afrikasta Amerikkaan kaislakimppujen varassa käyttämällä apuna ainoastaan merivirtoja ja tuulen työntövoimaa. Merivirrat ovat olleet aina olemassa. Mutta miksi ne ovat olemassa, miten ne liikkuvat, mistä ne alkavat, ja mihin ne päättyvät? Näitä yksityiskohtia tutkitaan edelleen. Yhä vielä täydennetään tietoamme siitä, miksi vesi virtailee, vaikka jo antiikin ajoista tätä virtailua on käytetty hyväksi.

Valtameren kieleke. Vaalean sininen vesi osoittaa Bahama-matalikon sijaintia. Tämä matalikko kohtaa Atlantin syvänmeren alueen tummemmat vedet. Nämä vedet ovat osa meriveden päättymättömästä kiertokulusta, ja ne tulevat kilometrien syvyydestä pintaan.