No Sistema de Corrente de Humboldt (HCS), componentes biológicos e não biológicos, processos do ecossistema e pescarias são conhecidos por serem afectados por escalas multi-decadal, interanual, anual e intra-sazonal. A interação entre a variabilidade atmosférica, a subcorrente poleward, a zona mínima de oxigênio rasa (OMZ) e o efeito fertilizante do afloramento costeiro e as altas taxas globais de produção primária impulsionam as interações biofísicas, a biomassa de carbono e os fluxos de gases e partículas e matéria dissolvida através da coluna de água. O afloramento costeiro (permanente e sazonalmente modulado ao largo do Peru e norte do Chile, e marcadamente sazonal entre 30°S e 40°S) é o processo chave responsável pela alta produtividade biológica no HCS.

Actualmente, a costa ocidental da América do Sul produz mais peixes por unidade de área do que qualquer outra região do oceano mundial (ou seja, ∼7.5 × 106 t de anchoveta foram desembarcados em 2007). Mudanças climáticas em diferentes escalas temporais levam a alterações nas faixas de distribuição das populações de anchoveta e sardinha e mudanças na sua dominância ao longo do HCS. Os factores que afectam o ecossistema marinho costeiro que reverberam na pesca são cruciais do ponto de vista social, uma vez que as consequências económicas da má gestão podem ser graves. Os restos de peixe são frequentemente bem preservados em ambientes sedimentares sob as condições hipóxicas da OMZ ao largo do Peru e Chile, e revelam uma variabilidade multi-decadal e mudanças à escala centenária nas populações de peixes.

Estudos de sedimentos da margem continental chilena, abrangendo os últimos 20.000 anos de deposição, revelam mudanças nas condições sub-superficiais do HCS durante a deglaciação, interpretadas para incluir: uma grande reorganização da OMZ; um aumento deglacial da desnitrificação dissociada da produtividade marinha local; e maiores paleoprodutividades deglaciais e holocênicas em comparação com o Último Máximo Glacial no centro-sul do Chile (35-37°S) enquanto este esquema é revertido para o norte-centro do Chile.

Multi-escala, abordagens interdisciplinares e grupos de pesquisa focados são necessários para compreender as interações ar-mar, a dinâmica do plâncton, a remoção de biomassa pela pesca, e a transformação e fluxos de matéria através dos diferentes componentes do HCS. Neste trabalho, apresentamos uma síntese multidisciplinar do HCS que abrange sua física, atmosfera, produção primária e secundária, níveis tróficos médios e altos, pesca incluindo aspectos de manejo, e estudos sedimentares relevantes.