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溶解度層は、炭酸塩補償深度（CCD）に依存する海洋の深さで、通常は約5kmです。この深さより下では、圧力の影響により方解石の溶解速度が劇的に増加します。溶解度層は方解石飽和の遷移帯の上限であり、CCDはこの帯の下限です。[1]
堆積物中のCaCO 3含有量は、遷移層と呼ばれる分離レベルによって広がる海洋の深さによって異なります。海洋の中深度では、堆積物は CaCO 3に富んでおり、含有量は 85～95% に達します。[1]この領域は遷移層によって数百メートル広がり、濃度が 0% の深海で終わります。リソクラインとは遷移層の上限で、中深度の 85～95% 堆積物からCaCO 3含有量が著しく減少し始める場所です。CaCO 3含有量は、方解石補償深度と呼ばれる下限で濃度が0% まで低下します。 [1]
浅い海の水は、一般的に方解石（CaCO 3 ）で過飽和状態にあります。これは、海洋生物（方解石またはその多形であるアラゴナイトでできた殻を持つことが多い）が死ぬと、溶解せずに下方に落ちる傾向があるためです。[2]水柱内の深さと圧力が増加すると、方解石の溶解度が増加し、飽和深度より上の水が過飽和状態になり、CaCO 3が海底に保存され、埋没します。[3]しかし、これにより飽和深度より下の海水が不飽和状態になり、殻が溶解し始めても CaCO 3が海底に埋没するのを防ぎます。
式 Ω = [Ca 2+ ] X [CO 3 2- ]/K' sp は、海水のCaCO 3飽和状態を表します。[4]方解石飽和層は Ω = 1 の場所です。この深さより下では溶解がゆっくりと進行します。溶解が影響を与える深さは、ここでも注目に値するリソクラインであり、堆積性 CaCO 3とさまざまな水深との変曲点としても知られています。 [4]
方解石補償深度
方解石補償深度（CCD）は、堆積物への方解石の割合が溶解フラックスとバランスが取れている深度、つまりCaCO 3含有量が2～10％の深度で発生します。[4] したがって、溶解度層とCCDは同等ではありません。溶解度層と補償深度は、太平洋（ 4000～5000メートル）よりも大西洋（5000～6000メートル）の方が深く、極地よりも赤道地域で深く発生します。[5]
CCDの深さは、海水の化学組成と温度の関数として変化します。[6]具体的には、炭酸カルシウムが飽和していない深海は、主に圧力と塩分濃度の上昇、温度の低下とともに溶解度が大幅に増加するためです。大気中の二酸化炭素濃度が増加し続けると、海洋の酸性度が上昇し、CCDの深さは減少することが予想されます。[3]
参照
参考文献
- ^ abc Broecker, WS (2003)、Holland, Heinrich D.、Turekian, Karl K. (編)、「6.19 – 海洋 CaCO3 サイクル」、地球化学論文集、ペルガモン、pp. 529–549、doi :10.1016/b0-08-043751-6/06119-3、ISBN 9780080437514、 2019年10月17日取得
- ^ 白岩 勇 (2003). 「円石藻の光合成と石灰化における炭素固定の生理的調節」.比較生化学・生理学パートB: 生化学と分子生物学. 136 (4): 775–783. doi :10.1016/S1096-4959(03)00221-5. ISSN 1096-4959. PMID 14662302.
- ^ ab Sigman, DM; Boyle, EA (2000). 「氷河期/間氷期における大気中の二酸化炭素の変動」. Nature . 407 (6806): 859–869. Bibcode :2000Natur.407..859S. doi :10.1038/35038000. ISSN 1476-4687. PMID 11057657. S2CID 7136822.
- ^ abc Zeebe, RE (2012). 「海水炭酸塩化学、大気中のCO2、海洋酸性化の歴史」。Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 40 (1): 141–165. Bibcode :2012AREPS..40..141Z. doi :10.1146/annurev-earth-042711-105521. ISSN 0084-6597. S2CID 18682623.
- ^ Volat, JL; Pastouret, L.; VG, Colette (1980). 「更新世深海コアにおける溶解と炭酸塩の変動: レビュー」.海洋地質学. 34 (1): 1–28. Bibcode :1980MGeol..34....1V. doi :10.1016/0025-3227(80)90138-3. ISSN 0025-3227.
- ^ Broecker, WS (2009). 「Wally's Quest to Understand the Ocean's CaCO3 Cycle」. Annual Review of Marine Science . 1 (1): 1–18. Bibcode :2009ARMS....1....1B. doi :10.1146/annurev.marine.010908.163936. ISSN 1941-1405. PMID 21141027. S2CID 45348785.