V systému Humboldtova proudu (HCS) jsou biologické a nebiologické složky, ekosystémové procesy a rybolov ovlivňovány ve vícedekádovém, meziročním, ročním a vnitrosezónním měřítku. Vzájemné působení mezi proměnlivostí atmosféry, pólovým spodním proudem, mělkou zónou kyslíkového minima (OMZ) a oplodňujícím účinkem pobřežního vlnobití a celkově vysokou mírou primární produkce řídí biofyzikální interakce, biomasu uhlíku a toky plynů a částic a rozpuštěných látek ve vodním sloupci. Klíčovým procesem zodpovědným za vysokou biologickou produktivitu v HCS je pobřežní vlnobití (trvalé a sezónně modulované u Peru a severního Chile a výrazně sezónní mezi 30° j. š. a 40° j. š.).

V současné době produkuje západní pobřeží Jižní Ameriky více ryb na jednotku plochy než kterákoli jiná oblast světového oceánu (tj. v roce 2007 bylo vyloženo ∼7,5 × 106 t sardelí). Změny klimatu v různém časovém měřítku vedou ke změnám v areálech rozšíření populací ančoviček a sardinek a ke změnám jejich dominance v celém HCS. Faktory ovlivňující pobřežní mořský ekosystém, které se odrážejí v rybolovu, mají zásadní význam ze sociálního hlediska, protože ekonomické důsledky nesprávného řízení mohou být závažné. Zbytky ryb jsou často dobře zachovány v sedimentech v hypoxických podmínkách OMZ u Peru a Chile a odhalují několikadenní proměnlivost a staleté změny v rybích populacích.

Studie sedimentů z chilského kontinentálního okraje zahrnující posledních 20 000 let usazování odhalují změny podpovrchových podmínek v OMZ během deglaciace, které jsou interpretovány jako: deglaciální nárůst denitrifikace oddělený od místní mořské produktivity a vyšší deglaciální a holocenní paleoproduktivitu ve srovnání s posledním glaciálním maximem ve středním a jižním Chile (35-37° j. š.), zatímco v severním a středním Chile je toto schéma obrácené.

K pochopení interakcí mezi vzduchem a mořem, dynamiky planktonu, odstraňování biomasy rybolovem a transformace a toků látek v různých složkách HCS je zapotřebí interdisciplinárních přístupů ve více měřítcích a cílených výzkumných skupin. V tomto článku předkládáme multidisciplinární syntézu HCS, která zahrnuje její fyziku, atmosféru, primární a sekundární produkci, střední a vysoké trofické úrovně, rybolov včetně aspektů řízení a příslušné sedimentární studie.