Carbonate Compensation Depth, förkortat CCD, hänvisar till havets specifika djup där kalciumkarbonatmineraler löses upp i vattnet snabbare än de kan ackumuleras.
Havets botten är täckt av finkornigt sediment av flera olika ingredienser.Du kan hitta mineralpartiklar från land och yttre rymden, partiklar från hydrotermiska ”svarta rökare” och rester av mikroskopiska levande organismer, även kallade plankton Plankton är växter och djur så små att de flyter hela livet tills de dör
Många planktonarter bygger skal åt sig själva genom att kemiskt utvinna mineralmaterial, antingen kalciumkarbonat (CaCO3) eller kiseldioxid (SiO2
), från havsvattnet Karbonatkompensationsdjupet avser givetvis endast det förra; mer om kiseldioxid senare.
När CaCO3-skalade organismer dör börjar deras skelettrester sjunka mot havets botten. Detta skapar en kalkhaltig vätska som under tryck från det överliggande vattnet kan bilda kalksten eller krita. Allt som sjunker i havet når dock inte botten, eftersom havsvattnets kemi förändras med djupet.
Ytvatten, där det mesta av plankton lever, är säkert för skal gjorda av kalciumkarbonat, oavsett om den föreningen har formen av kalcit eller aragonit. Dessa mineraler är nästan olösliga där. Men djupvattnet är kallare och under högt tryck, och båda dessa fysiska faktorer ökar vattnets förmåga att lösa upp CaCO3. Viktigare än dessa är en kemisk faktor, halten koldioxid (CO2) i vattnet. Djupt vatten samlar upp CO2 eftersom det tillverkas av djuphavsdjur, från bakterier till fiskar, eftersom de äter de fallande kropparna av plankton och använder dem för mat. Höga CO2-nivåer gör vattnet surare.
Djupet där alla tre av dessa effekter visar sin styrka, där CaCO3
börjar lösas upp snabbt, kallas lysoklin. När du går ner genom det här djupet börjar lera från havsbotten att förlora sitt innehåll av CaCO3 – det är mindre och mindre kalkhaltigt. Det djup vid vilket CaCO3 helt försvinner, där dess sedimentering motsvaras av dess upplösning, är kompensationsdjupet.
Några detaljer här: kalcit motstår upplösning lite bättre än aragonit, så kompensationsdjupen är något olika för de två mineralerna. När det gäller geologi är det viktiga att CaCO3 försvinner, så det djupare av de två, kalcitkompensationsdjup eller CCD, är det signifikanta ett.
”CCD” kan ibland betyda ”karbonatkompensationsdjup” eller till och med ”kalciumkarbonatkompensationsdjup”, men ”kalcit” är vanligtvis det säkrare valet på ett slutprov. Vissa studier fokuserar dock på aragonit, och de kan använda förkortningen ACD för ”aragonitkompensationsdjup”.
I dagens hav är CCD:n mellan 4 och 5 kilometer djup. Det är djupare på platser där nytt vatten från ytan kan spola bort det CO2-rika djupvattnet, och grundare där massor av död plankton byggs upp. CO2. Vad det betyder för geologi är att närvaron eller frånvaron av CaCO3 i en bergart – i vilken grad den kan kallas kalksten – kan berätta för dig något om var den tillbringade sin tid som sediment. Eller omvänt, uppgångar och fall i CaCO3-innehåll när du går upp eller ner i en klippsekvens kan berätta något om förändringar i havet i det geologiska förflutna.
Vi nämnde kiseldioxid tidigare, det andra materialet som plankton använder för sina skal. Det finns inget kompensationsdjup för kiseldioxid, även om kiseldioxid löser sig till viss del med vattendjup. Kiselrik havsbottenlera är det som förvandlas till chert. Det finns mer sällsynta planktonarter som gör sina skal av celestit, eller strontiumsulfat (SrSO4). Det mineralet löses alltid upp omedelbart efter organismens död.
