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Carbonatkompensationstiefe (CCD)

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 aus hydrothermalen „schwarzen Rauchern“ und die Überreste mikroskopisch kleiner lebender Organismen, auch Plankton genannt, finden. Plankton sind Pflanzen und Tiere, die so klein sind, dass sie ihr ganzes Leben lang schweben, bis sie sterben.

Viele Planktonarten bauen sich Muscheln, indem sie mineralisches Material, entweder Calciumcarbonat (CaCO 3 ) oder Siliciumdioxid (SiO 2 ), chemisch aus dem Meerwasser extrahieren . Die Karbonatkompensationstiefe bezieht sich natürlich nur auf die erstere; dazu später mehr über Kieselsäure. 

Wenn CaCO 3 -schalige Organismen sterben, sinken ihre Skelettreste in Richtung Meeresboden. Dadurch entsteht ein kalkhaltiger Schlamm, der unter dem Druck des darüber liegenden Wassers Kalkstein oder Kreide bilden kann. 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 Kalzit oder Aragonit hat. 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 3 aufzulösen . Wichtiger als diese ist ein chemischer Faktor, der Kohlendioxidgehalt (CO 2 ) im Wasser. Tiefes Wasser sammelt CO 2, weil es von Tiefseekreaturen, von Bakterien bis zu Fischen, hergestellt wird, die die fallenden Körper des Planktons fressen und sie als Nahrung verwenden. Hohe CO 2 -Gehalte machen das Wasser saurer.

Die Tiefe, in der alle drei dieser Effekte ihre Stärke zeigen und in der sich CaCO 3 schnell aufzulösen beginnt, wird als Lysokline bezeichnet. Wenn Sie durch diese Tiefe gehen, verliert der Meeresbodenschlamm seinen CaCO 3 -Gehalt – er ist immer weniger kalkhaltig. Die Tiefe, in der CaCO 3 vollständig verschwindet, wobei seine Sedimentation durch seine Auflösung gleichgesetzt wird, ist die Kompensationstiefe.

Ein paar Details hier: Calcit widersteht der Auflösung etwas besser als Aragonit. daher unterscheiden sich die Kompensationstiefen für die beiden Mineralien geringfügig. In Bezug auf die Geologie ist es wichtig, dass CaCO 3 verschwindet. Daher ist die tiefere der beiden, die Calcitkompensationstiefe oder CCD, die signifikante.

„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 Orten , wo neues Wasser von der Oberfläche das CO wegspülen kann 2 -reichen tiefes Wasser, und flachen , wo viele toten Plankton Aufbau des CO 2 . Für die Geologie bedeutet dies, dass das Vorhandensein oder Fehlen von CaCO 3 in einem Gestein – das Ausmaß, in dem es als Kalkstein bezeichnet werden kann – etwas darüber aussagen kann, wo es seine Zeit als Sediment verbracht hat. Oder umgekehrt kann der Anstieg und Abfall des CaCO 3 -Gehalts beim Auf- oder Absteigen in einer Gesteinssequenz etwas über Veränderungen im Ozean in der geologischen Vergangenheit aussagen .

Wir haben bereits Kieselsäure erwähnt, das andere Material, das Plankton für seine Schalen verwendet. Es gibt keine Kompensationstiefe für Kieselsäure, obwohl sich Kieselsäure mit der Wassertiefe bis zu einem gewissen Grad auflöst. Kieselsäurereicher Meeresbodenschlamm verwandelt sich in Chert. Es gibt seltenere Planktonarten, die ihre Schalen aus Celestit oder Strontiumsulfat (SrSO 4 ) herstellen . Dieses Mineral löst sich immer sofort nach dem Tod des Organismus auf.

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