Carbonaat Compensatie Diepte (CCD)

Dunne sectie van een Nummulitische kalksteen. De grote objecten zijn de overblijfselen van grote foraminiferen, Nummulites, die zijn ingebed in een fijnkorrelige matrix van kalkresten van kleinere, planktonische organismen. PASIEKA / Getty Images

Carbonaatcompensatiediepte, afgekort als CCD, verwijst naar de specifieke diepte van de oceaan waarop calciumcarbonaatmineralen sneller in het water oplossen dan ze zich kunnen ophopen.

De bodem van de zee is bedekt met fijnkorrelig sediment gemaakt van verschillende ingrediënten. Je vindt er minerale deeltjes uit het land en de ruimte, deeltjes van hydrothermische 'zwarte rokers' en de overblijfselen van microscopisch kleine levende organismen, ook wel bekend als plankton. Plankton zijn planten en dieren zo klein dat ze hun hele leven blijven drijven tot ze sterven.

Veel planktonsoorten bouwen schelpen voor zichzelf door mineraal materiaal chemisch te extraheren calciumcarbonaat (CaCO₃) of silica (SiO_twee), uit het zeewater. De diepte van de carbonaatcompensatie verwijst natuurlijk alleen naar de eerste; later meer over silica.

Wanneer CaCO₃-gepelde organismen sterven, hun skeletresten beginnen naar de bodem van de oceaan te zinken. Hierdoor ontstaat een kalkhoudend slib dat zich onder druk van het bovenliggende water kan vormen kalksteen of krijt. Niet alles wat in zee zinkt, bereikt echter de bodem, omdat de chemie van oceaanwater verandert met de diepte.

Oppervlaktewater, waar het meeste plankton leeft, is veilig voor schelpen gemaakt van calciumcarbonaat, ongeacht of die verbinding de vorm aanneemt van: calciet of aragoniet . Deze mineralen zijn daar bijna onoplosbaar. Maar het diepe water is kouder en staat onder hoge druk, en beide fysieke factoren vergroten het vermogen van het water om CaCO op te lossen.₃. Belangrijker dan deze is een chemische factor, het gehalte aan koolstofdioxide (CO_twee) in het water. Diep water verzamelt CO_tweeomdat het is gemaakt door diepzeewezens, van bacteriën tot vissen, die de vallende lichamen van plankton opeten en als voedsel gebruiken. Hoge CO_tweeniveaus maken het water zuurder.

De diepte waar alle drie deze effecten hun kracht tonen, waar CaCO₃begint snel op te lossen, wordt de lysocline genoemd. Als je door deze diepte naar beneden gaat, begint de modder op de zeebodem zijn CaCO . te verliezen₃inhoud - het is steeds minder kalkhoudend. De diepte waarop CaCO₃volledig verdwijnt, waar zijn sedimentatie wordt geëvenaard door zijn ontbinding, is de compensatiediepte.

Een paar details hier: calciet is iets beter bestand tegen oplossen dan aragoniet , dus de compensatiediepten zijn iets anders voor de twee mineralen. Wat de geologie betreft, is het belangrijkste dat CaCO₃verdwijnt, dus de diepere van de twee, calcietcompensatiediepte of CCD, is de belangrijkste.

'CCD' kan soms 'carbonaatcompensatiediepte' of zelfs 'calciumcarbonaatcompensatiediepte' betekenen, maar 'calciet' is meestal de veiligere keuze bij een eindexamen. Sommige onderzoeken richten zich echter op aragoniet en kunnen de afkorting ACD gebruiken voor 'aragonietcompensatiediepte'.

In de oceanen van vandaag is de CCD tussen de 4 en 5 kilometer diep. Het is dieper op plaatsen waar nieuw water van het oppervlak de CO . kan wegspoelen_twee-rijk diep water en ondieper waar veel dood plankton de CO . opbouwt_twee. Wat het betekent voor de geologie is dat de aan- of afwezigheid van CaCO₃in een rots - de mate waarin het kalksteen kan worden genoemd - kan je iets vertellen over waar het zijn tijd als sediment doorbracht. Of omgekeerd, de stijgingen en dalingen in CaCO₃inhoud als je omhoog of omlaag gaat in een rotsreeks kan je iets vertellen over veranderingen in de oceaan in het geologische verleden.

We noemden eerder silica, het andere materiaal dat plankton gebruikt voor hun schelpen. Er is geen compensatiediepte voor silica, hoewel silica tot op zekere hoogte oplost met waterdiepte. Silica-rijke zeebodemmodder is wat verandert in chert . Er zijn zeldzamere planktonsoorten die hun schelpen maken van celestiet , of strontiumsulfaat (SrSO₄ ) . Dat mineraal lost altijd onmiddellijk op bij de dood van het organisme.