Humboldt-virtajärjestelmässä (HCS) biologisten ja ei-biologisten komponenttien, ekosysteemiprosessien ja kalastuksen tiedetään vaikuttavan usean vuosikymmenen mittaisella, vuosien välisellä, vuotuisella ja kauden sisäisellä skaalalla. Ilmakehän vaihtelun, napaan päin suuntautuvan alivirtauksen, matalan happiminimivyöhykkeen (OMZ) ja rannikon nousuveden lannoittavan vaikutuksen sekä yleisen korkean primäärituotantomäärän välinen vuorovaikutus vaikuttaa biofysikaalisiin vuorovaikutussuhteisiin, hiilibiomassaan ja kaasujen sekä hiukkasmaisen ja liuenneen aineksen virtauksiin vesipatsaan läpi. Rannikon nousuveden nousu (pysyvää ja kausiluonteisesti vaihtelevaa Perun ja Pohjois-Chilen edustalla ja selvästi kausiluonteista 30° ja 40° eteläisen leveyspiirin välillä) on keskeinen prosessi, joka on vastuussa korkeasta biologisesta tuottavuudesta HCS:ssä.
Tällä hetkellä Etelä-Amerikan länsirannikolla tuotetaan pinta-alaa kohti enemmän kalaa kuin millään muulla maailman valtamerten alueella (vuonna 2007 purettiin maihin ∼7,5 × 106 tonnia sardellia). Eri aikaskaaloilla tapahtuvat ilmastomuutokset johtavat muutoksiin sardelli- ja sardiinipopulaatioiden levinneisyysalueilla ja niiden hallitsevan aseman siirtymiseen koko HCS-alueella. Rannikon meriekosysteemiin vaikuttavat tekijät, jotka heijastuvat kalastukseen, ovat ratkaisevan tärkeitä yhteiskunnallisesta näkökulmasta, sillä huonon hoidon taloudelliset seuraukset voivat olla vakavia. Kalajäänteet säilyvät usein hyvin sedimentissä Perun ja Chilen edustalla sijaitsevan OMZ-alueen hypoksisissa olosuhteissa, ja ne paljastavat kalakantojen monikymmenvuotista vaihtelua ja vuosisataisia muutoksia.
Chilen mannerjalustan marginaalista tehdyt sedimenttitutkimukset, jotka kattavat viimeiset 20 000 vuotta kerrostumista, paljastavat muutoksia HCS:n pinnanalaisissa olosuhteissa deglaation aikana, ja niiden tulkitaan sisältävän: ja suuremmat deglaasikautiset ja holoseeniset paleotuotannot verrattuna viimeisen jääkauden maksimiin Chilen keski- ja eteläosassa (35-37°S), kun taas Chilen pohjois- ja keskiosassa tämä järjestelmä on päinvastainen kuin viimeisen jääkauden maksimissa.
Tarvitaan monimittakaavaisia, monitieteellisiä lähestymistapoja ja keskittyneitä tutkimusryhmiä, jotta voidaan ymmärtää ilman ja meren vuorovaikutusta, planktonin dynamiikkaa, kalastuksen aiheuttamaa biomassan poistumista sekä aineen muuntumista ja virtauksia HCS:n eri osatekijöiden välillä. Tässä asiakirjassa esitämme monitieteisen yhteenvedon HCS:stä, joka kattaa sen fysiikan, ilmakehän, primaari- ja sekundaarituotannon, keski- ja korkeat trofiatasot, kalastuksen, mukaan lukien hallintanäkökohdat, ja asiaankuuluvat sedimenttitutkimukset.