Carbonate Compensation Depth (CCD)

 Profundidade de Compensação de Carbonato (PCC)

Thin section of a Nummulitic limestone. The large objects are the remains of large foraminifera, Nummulites, which are embedded in a fine-grained matrix of calcareous remains of smaller, planktonic organisms. PASIEKA / Getty Images

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by

Andrew Alden

Updated September 24, 2018 

A Profundidade de Compensação do Carbonato, abreviada como CCD, refere-se à profundidade específica do oceano em que os minerais de carbonato de cálcio se dissolvem na água mais rapidamente do que podem se acumular. O fundo do mar é coberto por sedimentos finos feitos de vários ingredientes diferentes. Você pode encontrar partículas minerais da terra e do espaço exterior, partículas de "fumantes negros" hidrotermais e restos de organismos vivos microscópicos, também conhecidos como plâncton. O plâncton são plantas e animais tão pequenos que flutuam toda a sua vida até morrerem. Muitas espécies de plâncton constroem conchas por meio de extração química de material mineral, seja carbonato de cálcio (CaCO3) ou sílica (SiO2), da água do mar. Profundidade de compensação de carbonato, é claro, só se refere ao primeiro; mais sobre sílica depois.

Quando organismos com casca de CaCO3 morrem, seus restos esqueléticos começam a afundar em direção ao fundo do oceano. Isso cria um limo calcário que pode, sob pressão da água sobreposta, formar calcário ou giz. Nem tudo o que afunda no mar chega ao fundo, porque a química da água do oceano muda com a profundidade.

A água da superfície, onde vive a maioria dos plânctons, é segura para as conchas feitas de carbonato de cálcio, quer esse composto tome a forma de calcita ou aragonita. Estes minerais são quase insolúveis lá. Mas a água profunda é mais fria e sob alta pressão, e ambos os fatores físicos aumentam o poder da água de dissolver o CaCO3. Mais importante que isso é um fator químico, o nível de dióxido de carbono (CO2) na água. A água profunda coleta CO 2 porque é produzida por criaturas das profundezas do mar, de bactérias para peixes, enquanto comem os corpos em queda de plâncton e os usam como alimento. Altos níveis de CO2 tornam a água mais ácida.

A profundidade em que todos esses três efeitos mostram sua força, na qual o CaCO3 começa a se dissolver rapidamente, é chamada lisocline. À medida que você passa por essa profundidade, a lama do fundo do mar começa a perder seu conteúdo de CaCO3 - é cada vez menos calcária. A profundidade na qual o CaCO3 desaparece completamente, onde sua sedimentação é igualada por sua dissolução, é a profundidade da compensação.

Alguns detalhes aqui: a calcita resiste à dissolução um pouco melhor que a aragonita, então as profundidades de compensação são ligeiramente diferentes para os dois minerais. No que diz respeito à geologia, o importante é que o CaCO3 desapareça, então o mais profundo dos dois, a profundidade de compensação da calcita ou o CCD, é o mais significativo. "CCD" pode às vezes significar "profundidade de compensação de carbonato" ou mesmo "profundidade de compensação de carbonato de cálcio", mas "calcita" é geralmente a escolha mais segura em um exame final. Alguns estudos se concentram em aragonita, porém, e eles podem usar a abreviação ACD para "profundidade de compensação de aragonita". Nos oceanos de hoje, o CCD tem entre 4 e 5 quilômetros de profundidade. É mais profundo em lugares onde a água nova da superfície pode expulsar a água profunda rica em CO2, e mais superficial, onde muitos plânctons mortos constroem o CO2.

O que isso significa para a geologia é que a presença ou ausência de CaCO3 em uma rocha - o grau em que ela pode ser chamada de calcário - pode dizer algo sobre onde ela passou seu tempo como um sedimento. Ou, inversamente, os aumentos e quedas no conteúdo de CaCO3 à medida que você sobe ou desce em uma sequência de rochas podem dizer algo sobre as mudanças no oceano no passado geológico. Nós mencionamos a sílica anteriormente, o outro material que o plâncton usa para suas conchas. 

Não há profundidade de compensação para a sílica, embora a sílica se dissolva até certo ponto com a profundidade da água. A lama do fundo do mar, rica em sílica, é o que se transforma em sílex. Existem espécies de plâncton mais raras que fazem suas conchas de celestita, ou sulfato de estrôncio (SrSO4). Esse mineral sempre se dissolve imediatamente após a morte do organismo.