Carbonatkompensationsdybde, forkortet som CCD, henviser til den specifikke dybde af havet, hvor calciumcarbonatmineraler opløses hurtigere i vandet, end de kan ophobes.
Bunden af havet er dækket med finkornet sediment lavet af flere forskellige ingredienser. Du kan finde mineralpartikler fra land og ydre rum, partikler fra hydrotermiske "sorte rygere" og resterne af mikroskopiske levende organismer, også kendt som plankton. Plankton er planter og dyr så små, at de flyder hele deres liv, indtil de dør.
Mange planktonarter bygger skaller for sig selv ved kemisk at udvinde mineralmateriale calciumcarbonat (CaCO3) eller silica (SiO2), fra havvandet. Carbonatkompensationsdybde henviser naturligvis kun til førstnævnte; mere om silica senere.
Når CaCO3-skalte organismer dør, deres skeletrester begynder at synke ned mod havbunden. Dette skaber en kalkholdig ooze, der under pres fra det overliggende vand kan dannes kalksten eller kridt. Ikke alt, hvad der synker i havet, når bunden, fordi kemi af havvand ændrer sig med dybden.
Overfladevand, hvor de fleste plankton lever, er sikkert for skaller fremstillet af calciumcarbonat, uanset om denne forbindelse har form af kalsit eller aragonit. Disse mineraler er næsten uopløselige der. Men det dybe vand er koldere og under højt tryk, og begge disse fysiske faktorer øger vandets styrke til at opløse CaCO3. Vigtigere end disse er en kemisk faktor, niveauet for kuldioxid (CO2) i vandet. Dybt vand opsamler CO2 fordi det er lavet af dybhavsdyr, fra bakterier til fisk, når de spiser de faldende kroppe af plankton og bruger dem til mad. Høj CO2 niveauer gør vandet surere.
Dybden, hvor alle tre af disse effekter viser deres magt, hvor CaCO3 begynder at opløses hurtigt, kaldes lysoclin. Når du går ned gennem denne dybde, begynder havbunden-mudder at miste sin CaCO3 indhold - det er mindre og mindre kalkholdigt. Den dybde, hvor CaCO3 helt forsvinder, hvor dens sedimentering sidestilles med dens opløsning, er kompensationsdybden.
Et par detaljer her: calcite modstår opløsningen lidt bedre end aragonit, så kompensationsdybderne er lidt forskellige for de to mineraler. For så vidt angår geologi, er det vigtige, at CaCO3 forsvinder, så den dybere af de to, kalcitkompensationsdybde eller CCD, er den markante.
"CCD" kan undertiden betyde "karbonatkompensationsdybde" eller endda "calciumcarbonatkompensationsdybde", men "kalsit" er normalt det sikrere valg på en afsluttende eksamen. Nogle studier fokuserer dog på aragonit, og de kan muligvis bruge forkortelsen ACD til "aragonitkompensationsdybde."
I dagens oceaner er CCD mellem 4 og 5 kilometer dyb. Det er dybere på steder, hvor nyt vand fra overfladen kan skylle CO ud2-rig dybt vand og lavere, hvor masser af døde plankton opbygger CO2. Hvad det betyder for geologi er, at tilstedeværelsen eller fraværet af CaCO3 i en klippe - i hvilken grad det kan kaldes kalksten - kan fortælle dig noget om, hvor det tilbragte sin tid som et sediment. Eller omvendt stiger og falder CaCO3 indhold, når du går op eller ned i et klippesekvens, kan fortælle dig noget om ændringer i havet i den geologiske fortid.
Vi nævnte silica tidligere, det andet materiale, som plankton bruger til deres skaller. Der er ingen kompensationsdybde for silica, selvom silica i nogen grad opløses med vanddybde. Silicarig havbunds-mudder er det, der bliver til Chert. Der er sjældnere planktonarter, der gør deres skaller af celestiteeller strontiumsulfat (SrSO4). Dette mineral opløses altid umiddelbart efter død af organismen.