Profondeur de compensation du carbonate (CCD)

Lame mince d'un calcaire nummulitique. Les grands objets sont les restes de grands foraminifères, les Nummulites, qui sont intégrés dans une matrice à grain fin de restes calcaires d'organismes planctoniques plus petits. PASIEKA / Getty Images

La profondeur de compensation du carbonate, abrégée en CCD, fait référence à la profondeur spécifique de l'océan à laquelle les minéraux de carbonate de calcium se dissolvent dans l'eau plus rapidement qu'ils ne peuvent s'accumuler.

Le fond de la mer est recouvert de sédiments à grains fins composés de plusieurs ingrédients différents. Vous pouvez trouver des particules minérales provenant de la terre et de l'espace, des particules de « fumeurs noirs » hydrothermaux et des restes d'organismes vivants microscopiques, autrement connus sous le nom de plancton. Plancton sont des plantes et des animaux si petits qu'ils flottent toute leur vie jusqu'à leur mort.

De nombreuses espèces de plancton se construisent des coquilles en extrayant chimiquement des matières minérales, soit carbonate de calcium (CaCO₃) ou silice (SiO_deux), de l'eau de mer. La profondeur de compensation du carbonate, bien sûr, ne fait référence qu'au premier; plus sur la silice plus tard.

Lorsque CaCO₃-les organismes à coquille meurent, leurs restes squelettiques commencent à couler vers le fond de l'océan. Cela crée un limon calcaire qui peut, sous la pression de l'eau sus-jacente, se former calcaire ou craie. Cependant, tout ce qui coule dans la mer n'atteint pas le fond, car la chimie de l'eau de l'océan change avec la profondeur.

L'eau de surface, où vivent la plupart des planctons, est sans danger pour les coquillages fabriqués à partir de carbonate de calcium, que ce composé prenne la forme de calcite ou aragonite . Ces minéraux y sont presque insolubles. Mais l'eau profonde est plus froide et sous haute pression, et ces deux facteurs physiques augmentent le pouvoir de l'eau de dissoudre CaCO₃. Plus important que ceux-ci est un facteur chimique, le niveau de dioxyde de carbone (CO_deux) dans l'eau. L'eau profonde recueille le CO_deuxparce qu'il est fabriqué par des créatures des grands fonds, des bactéries aux poissons, qui mangent les corps du plancton qui tombent et les utilisent comme nourriture. CO élevé_deuxles niveaux rendent l'eau plus acide.

La profondeur où ces trois effets montrent leur puissance, où CaCO₃commence à se dissoudre rapidement, s'appelle la lysociline. Au fur et à mesure que vous descendez à cette profondeur, la boue du fond marin commence à perdre son CaCO₃contenu - il est de moins en moins calcaire. La profondeur à laquelle CaCO₃disparaît complètement, là où sa sédimentation est égalée par sa dissolution, est la profondeur de compensation.

Quelques précisions ici : la calcite résiste un peu mieux à la dissolution que aragonite , les profondeurs de compensation sont donc légèrement différentes pour les deux minéraux. En ce qui concerne la géologie, l'important est que CaCO₃disparaît, donc la plus profonde des deux, la profondeur de compensation de calcite ou CCD, est la plus importante.

'CCD' peut parfois signifier 'profondeur de compensation de carbonate' ou même 'profondeur de compensation de carbonate de calcium', mais 'calcite' est généralement le choix le plus sûr lors d'un examen final. Certaines études se concentrent cependant sur l'aragonite et peuvent utiliser l'abréviation ACD pour «profondeur de compensation d'aragonite».

Dans les océans d'aujourd'hui, le CCD se situe entre 4 et 5 kilomètres de profondeur. Il est plus profond dans les endroits où l'eau nouvelle de la surface peut éliminer le CO_deux-eau profonde riche et moins profonde où beaucoup de plancton mort accumule le CO_deux. Cela signifie pour la géologie que la présence ou l'absence de CaCO₃dans une roche - le degré auquel on peut l'appeler calcaire - peut vous dire quelque chose sur l'endroit où il a passé son temps en tant que sédiment. Ou inversement, les hausses et les baisses de CaCO₃le contenu au fur et à mesure que vous montez ou descendez dans une séquence rocheuse peut vous dire quelque chose sur les changements dans l'océan dans le passé géologique.

Nous avons mentionné plus tôt la silice, l'autre matériau que le plancton utilise pour ses coquilles. Il n'y a pas de profondeur de compensation pour la silice, bien que la silice se dissolve dans une certaine mesure avec la profondeur de l'eau. La boue du fond marin riche en silice est ce qui se transforme en chert . Il existe des espèces de plancton plus rares qui fabriquent leur coquille de célestite , ou sulfate de strontium (SrSO₄ ) . Ce minéral se dissout toujours immédiatement après la mort de l'organisme.