Hĺbka kompenzácie uhličitanu (CCD)

Tenký rez numulitického vápenca. Veľkými objektmi sú pozostatky veľkých foraminifer, nummulitov, ktoré sú zasadené do jemnozrnnej matrice vápenatých zvyškov menších planktónnych organizmov. PASIEKA / Getty Images

Hĺbka kompenzácie uhličitanu, skrátene CCD, označuje špecifickú hĺbku oceánu, v ktorej sa minerály uhličitanu vápenatého rozpúšťajú vo vode rýchlejšie, než sa stihnú akumulovať.

Dno mora je pokryté jemnozrnným sedimentom z niekoľkých rôznych prísad. Nájdete tu minerálne častice zo zeme a vesmíru, častice od hydrotermálnych „čiernych fajčiarov“ a zvyšky mikroskopických živých organizmov, inak známych ako planktón. Planktón sú rastliny a živočíchy také malé, že plávajú celý život až do smrti.

Mnoho druhov planktónu si buduje schránky chemickou extrakciou minerálneho materiálu uhličitan vápenatý (CaCO₃) alebo oxid kremičitý (SiO_dva), z morskej vody. Hĺbka kompenzácie uhličitanu sa samozrejme vzťahuje len na prvú; viac o oxide kremičitom neskôr.

Keď CaCO₃- organizmy so škrupinou zomierajú, ich kostrové pozostatky začínajú klesať ku dnu oceánu. Vznikne tak vápenatý sliz, ktorý sa môže pod tlakom nadložnej vody tvoriť vápenec alebo krieda. Nie všetko, čo sa potopí v mori, však dosiahne dno, pretože chémia oceánskej vody sa mení s hĺbkou.

Povrchová voda, kde žije väčšina planktónu, je bezpečná pre lastúry vyrobené z uhličitanu vápenatého, či už má táto zlúčenina formu kalcit alebo aragonit . Tieto minerály sú tam takmer nerozpustné. Hlboká voda je však chladnejšia a pod vysokým tlakom a oba tieto fyzikálne faktory zvyšujú schopnosť vody rozpúšťať CaCO₃. Dôležitejší ako tieto je chemický faktor, hladina oxidu uhličitého (CO_dva) vo vode. Hlboká voda zbiera CO_dvapretože ho vytvárajú hlbokomorské tvory, od baktérií po ryby, keď jedia padajúce telá planktónu a používajú ich na potravu. Vysoký CO_dvaúrovne spôsobujú, že voda je kyslejšia.

Hĺbka, v ktorej všetky tri tieto účinky ukazujú svoju silu, kde CaCO₃sa začína rýchlo rozpúšťať, nazýva sa lyzoklín. Keď idete dole cez túto hĺbku, bahno z morského dna začne strácať svoj CaCO₃obsah — je čoraz menej vápenatý. Hĺbka, v ktorej CaCO₃úplne zmizne, kde sa jeho sedimentácia rovná jeho rozpustením, je kompenzačná hĺbka.

Niekoľko detailov tu: kalcit odoláva rozpúšťaniu o niečo lepšie ako aragonit , takže hĺbka kompenzácie je pre tieto dva minerály mierne odlišná. Čo sa týka geológie, dôležité je, že CaCO₃zmizne, takže hlbšia z týchto dvoch, hĺbka kompenzácie kalcitu alebo CCD, je významná.

„CCD“ môže niekedy znamenať „hĺbku kompenzácie uhličitanu vápenatého“ alebo dokonca „hĺbku kompenzácie uhličitanu vápenatého“, ale „kalcit“ je zvyčajne bezpečnejšou voľbou pri záverečnej skúške. Niektoré štúdie sa však zameriavajú na aragonit a môžu používať skratku ACD pre „hĺbku kompenzácie aragonitu“.

V dnešných oceánoch je CCD hĺbka 4 až 5 kilometrov. Je hlbšie v miestach, kde nová voda z povrchu môže spláchnuť CO_dva- bohatá hlboká voda a plytšia, kde množstvo mŕtveho planktónu vytvára CO_dva. Pre geológiu to znamená prítomnosť alebo neprítomnosť CaCO₃v skale – miera, do akej sa dá nazvať vápenec – vám môže povedať niečo o tom, kde trávil čas ako sediment. Alebo naopak stúpa a klesá CaCO₃obsah, keď idete nahor alebo nadol, časť v skalnej sekvencii vám môže povedať niečo o zmenách v oceáne v geologickej minulosti.

Už sme spomenuli oxid kremičitý, ďalší materiál, ktorý planktón používa na svoje schránky. Pre oxid kremičitý neexistuje žiadna kompenzačná hĺbka, hoci oxid kremičitý sa do určitej miery rozpúšťa s hĺbkou vody. Bahno z morského dna bohaté na oxid kremičitý sa mení na to čert . Existujú vzácnejšie druhy planktónu, z ktorých sa vyrábajú schránky celestita alebo síran strontnatý (SrSO₄ ) . Tento minerál sa vždy rozpúšťa okamžite po smrti organizmu.