Die Carbonatkompensationstiefe, abgekürzt als CCD, bezieht sich auf die spezifische Tiefe des Ozeans, in der sich Calciumcarbonatmineralien schneller im Wasser lösen, als sie sich ansammeln können.
Der Meeresboden ist mit feinkörnigem Sediment aus verschiedenen Zutaten bedeckt. Sie können Mineralpartikel aus dem Land und dem Weltraum, Partikel von hydrothermalen "schwarzen Rauchern" und die Überreste mikroskopisch kleiner lebender Organismen, auch Plankton genannt, finden. Plankton sind Pflanzen und Tiere so klein, dass sie ihr ganzes Leben lang schweben, bis sie sterben.
Viele Planktonarten bauen sich Muscheln, indem sie Mineralstoffe chemisch extrahieren Kalziumkarbonat (CaCO3) oder Kieselsäure (SiO2) aus dem Meerwasser. Die Karbonatkompensationstiefe bezieht sich natürlich nur auf die erstere; dazu später mehr über Kieselsäure.
Wenn CaCO3geschälte Organismen sterben ab, ihre Skelettreste beginnen auf den Grund des Ozeans zu sinken. Dadurch entsteht ein kalkhaltiger Schlamm, der sich unter dem Druck des darüber liegenden Wassers bilden kann
Kalkstein oder Kreide. Nicht alles, was im Meer versinkt, erreicht jedoch den Grund, da sich die Chemie des Meerwassers mit der Tiefe ändert.Oberflächenwasser, in dem das meiste Plankton lebt, ist sicher für Schalen aus Kalziumkarbonat, unabhängig davon, ob diese Verbindung die Form von hat Calcit oder Aragonit. Diese Mineralien sind dort fast unlöslich. Das tiefe Wasser ist jedoch kälter und steht unter hohem Druck. Beide physikalischen Faktoren erhöhen die Fähigkeit des Wassers, CaCO aufzulösen3. Wichtiger als diese ist ein chemischer Faktor, der Kohlendioxidgehalt (CO)2) im Wasser. Tiefes Wasser sammelt CO2 weil es von Tiefseekreaturen hergestellt wird, von Bakterien bis zu Fischen, die die fallenden Körper des Planktons fressen und sie als Nahrung verwenden. Hoher CO2 Niveaus machen das Wasser saurer.
Die Tiefe, in der alle drei Effekte ihre Stärke zeigen, wo CaCO3 beginnt sich schnell aufzulösen, nennt man die Lysokline. Wenn Sie durch diese Tiefe gehen, verliert der Meeresbodenschlamm sein CaCO3 Inhalt - es ist immer weniger kalkhaltig. Die Tiefe, in der CaCO3 vollständig verschwindet, wo seine Sedimentation durch seine Auflösung gleichgesetzt wird, ist die Kompensationstiefe.
Ein paar Details hier: Calcit widersteht der Auflösung etwas besser als AragonitDaher unterscheiden sich die Kompensationstiefen für die beiden Mineralien geringfügig. Für die Geologie ist das CaCO wichtig3 verschwindet, so dass die tiefere der beiden, Calcitkompensationstiefe oder CCD, die signifikante ist.
"CCD" kann manchmal "Carbonatkompensationstiefe" oder sogar "Calciumcarbonatkompensationstiefe" bedeuten, aber "Calcit" ist normalerweise die sicherere Wahl bei einer Abschlussprüfung. Einige Studien konzentrieren sich jedoch auf Aragonit und verwenden möglicherweise die Abkürzung ACD für "Aragonitkompensationstiefe".
In den heutigen Ozeanen ist der CCD zwischen 4 und 5 Kilometer tief. Es ist tiefer an Stellen, an denen neues Wasser von der Oberfläche das CO wegspülen kann2-reiches tiefes Wasser und flacher, wo viel totes Plankton das CO aufbaut2. Was es für die Geologie bedeutet, ist das Vorhandensein oder Fehlen von CaCO3 In einem Felsen - inwieweit es als Kalkstein bezeichnet werden kann - kann man etwas darüber sagen, wo es seine Zeit als Sediment verbracht hat. Oder umgekehrt steigt und fällt das CaCO3 Inhalte, wenn Sie in einer Felssequenz nach oben oder unten gehen, können Ihnen etwas über Veränderungen im Ozean in der geologischen Vergangenheit erzählen.
Wir haben bereits Kieselsäure erwähnt, das andere Material, das Plankton für seine Schalen verwendet. Es gibt keine Kompensationstiefe für Siliciumdioxid, obwohl sich Siliciumdioxid mit der Wassertiefe bis zu einem gewissen Grad auflöst. Aus silikareichem Meeresbodenschlamm wird etwas chert. Es gibt seltenere Planktonarten, aus denen ihre Schalen bestehen Celestiteoder Strontiumsulfat (SrSO4). Dieses Mineral löst sich immer sofort nach dem Tod des Organismus auf.