Karbonatkompensasjonsdybde, forkortet som CCD, refererer til den spesifikke dybden av havet som kalsiumkarbonatmineraler løses opp i vannet raskere enn de kan akkumulere.
Bunnen av havet er dekket med finkornet sediment laget av flere forskjellige ingredienser. Du kan finne mineralpartikler fra land og ytre rom, partikler fra hydrotermiske "svarte røykere" og restene av mikroskopiske levende organismer, ellers kjent som plankton. plankton er planter og dyr så små at de flyter hele livet til de dør.
Mange planktonarter bygger skjell for seg selv ved kjemisk utvinning av mineralmateriale kalsiumkarbonat (CaCO3) eller silika (SiO2), fra sjøvannet. Karbonatkompensasjonsdybde refererer selvfølgelig bare til førstnevnte; mer om silika senere.
Når CaCO3-skalte organismer dør, skjelettrestene begynner å synke ned mot bunnen av havet. Dette skaper en kalkholdig oser som under trykk fra det overliggende vannet kan dannes kalkstein eller kritt. Ikke alt som synker i havet når bunnen, fordi kjemien til havvannet endrer seg med dybden.
Overflatevann, der de fleste plankton lever, er trygt for skjell laget av kalsiumkarbonat, enten den forbindelsen har form av kalsitt eller aragonitt. Disse mineralene er nesten uoppløselige der. Men det dype vannet er kaldere og under høyt trykk, og begge disse fysiske faktorene øker vannets kraft til å løse opp CaCO3. Viktigere enn disse er en kjemisk faktor, nivået av karbondioksid (CO2) i vannet. Dypvann samler CO2 fordi den er laget av dyphavsvesener, fra bakterier til fisk, mens de spiser de fallende kroppene av plankton og bruker dem til mat. Høy CO2 nivåer gjør vannet surere.
Dybden der alle disse tre effektene viser sin makt, der CaCO3 begynner å oppløses raskt, kalles lysoklin. Når du går ned gjennom denne dybden, begynner havgulvslammet å miste sin CaCO3 innhold - det er mindre og mindre kalkholdig. Dybden som CaCO3 fullstendig forsvinner, der dens sedimentasjon blir likestilt med sin oppløsning, er kompensasjonsdybden.
Noen få detaljer her: kalsitt motstår oppløsningen litt bedre enn aragonitt, så kompensasjonsdybden er litt forskjellig for de to mineralene. Så langt som geologien går, er det viktige at CaCO3 forsvinner, så den dypere av de to, kalsittkompensasjonsdybde eller CCD, er den vesentlige.
"CCD" kan noen ganger bety "karbonatkompensasjonsdybde" eller til og med "kalsiumkarbonatkompensasjonsdybde," men "kalsitt" er vanligvis det sikrere valget på en avsluttende eksamen. Noen studier fokuserer imidlertid på aragonitt, og de kan bruke forkortelsen ACD for "aragonittkompensasjonsdybde."
I dagens hav er CCD mellom 4 og 5 kilometer dyp. Det er dypere på steder der nytt vann fra overflaten kan skylle bort CO2-rik dypt vann, og grunnere der mye død plankton bygger CO2. Det det betyr for geologi er at tilstedeværelsen eller fraværet av CaCO3 i en stein - i hvilken grad den kan kalles kalkstein - kan fortelle deg noe om hvor den brukte tiden sin som et sediment. Eller omvendt, stiger og faller CaCO3 innhold når du går opp eller ned i en steinsekvens kan fortelle deg noe om endringer i havet i den geologiske fortiden.
Vi nevnte silika tidligere, det andre materialet som plankton bruker til skjellene sine. Det er ingen kompensasjonsdybde for silika, selv om silika i noen grad oppløses med vanndybde. Kiselrik sjøbunnslam er det som blir til chert. Det er sjeldnere planktonarter som lager skjellene sine celestite, eller strontiumsulfat (SrSO4). Dette mineralet løses alltid opp umiddelbart ved død av organismen.