Satu proses laut yang berubah selama El-Nino adalah upwelling. Keefektifan upwelling dan kemampuannya untuk mendukung berlimpahnya kehidupan laut umumnya tergantung pada kedalaman thermoklin. Selama El-Nino, lapisan thermoklin akan makin dalam, sehingga membatasi nutrien yang dibawa ke permukaan laut pada saat proses upwelling hingga akhirnya juga berdampak besar pada hasil perikanan (www.atmos.uiuc.edu/go/dept).
Thermoklin adalah lapisan transisi antara mixed layer di permukaan dan lapisan air dalam. Mixed layer dekat dengan permukaan dimana temperaturnya kira-kira sama dengan permukaan. Di lapisan thermoklin, temperatur berkurang dengan drastis dari temperatur mixed layer hingga temperatur air dalam yang lebih dingin.
Mixed layer dan deep layer memiliki temperatur yang relative seragam, sedangkan termoklin merepresentasikan zona transisi antara dua lapisan itu (www.atmos.uiuc.edu/go/dept).
Diasumsikan bahwa menyebarnya lapisan air hangat yang tebal di sekitar samudera mencegah naiknya nutrien ke permukaan air, menyebabkan ikan melakukan pencarian makanan di tempat lain. Burung-burung pada gilirannya juga dipaksa pergi untuk mencari ikan. Jika burung-burung tidak menemukan persediaan ikan yang dibutuhkan, maka anak-anaknya dan burung dewasa dipastikan akan mati dalam persentase yang tinggi (Harold, 1994).