biogena sediment kommer från rester av levande organismer som bosätter sig som sediment när organismerna dör. Det är de” hårda delarna ” av organismerna som bidrar till sedimenten; saker som skal, tänder eller skelettelement, eftersom dessa delar vanligtvis mineraliseras och är mer resistenta mot sönderdelning än de köttiga ”mjuka delarna” som snabbt försämras efter döden.
makroskopiska sediment innehåller stora rester, såsom skelett, tänder eller skal av större organismer., Denna typ av sediment är ganska sällsynt över det mesta av havet, eftersom stora organismer inte dör i tillräckligt med en koncentrerad överflöd för att låta dessa rester ackumuleras. Ett undantag är runt korallrev; här finns det ett stort överflöd av organismer som lämnar kvar sina rester, särskilt fragmenten av de steniga skeletten av koraller som utgör en stor andel tropisk sand.
mikroskopiskt sediment består av de hårda delarna av mikroskopiska organismer, särskilt deras skal, eller tester., Även om de är mycket små, är dessa organismer mycket rikliga och eftersom de dör av miljarderna varje dag sjunker deras tester till botten för att skapa biogena sediment. Sediment som består av mikroskopiska tester är mycket rikligare än sediment från makroskopiska partiklar, och på grund av sin lilla storlek skapar de finkorniga, mjuka sedimentlager. Om sedimentskiktet består av minst 30% mikroskopiskt biogent material klassificeras det som en biogenös ooze. Resten av sedimentet består ofta av lera.,
de primära källorna till mikroskopiska biogena sediment är encelliga algaer och protozoer (encelliga amoebaliknande varelser) som utsöndrar tester av antingen kalciumkarbonat (CaCO3) eller kiseldioxid (SiO2). Kiseldioxid tester kommer från två huvudgrupper, diatoms (alger) och radiolarians (protozoer) (figur 12.3.1).
Diatoms är viktiga medlemmar i fytoplankton, de små, drivande algfotsynteserna. En kiselalg består av en enda algcell omgiven av en utarbetad kiseldioxid skal som det utsöndrar för sig själv., Diatoms kommer i en rad former, från långsträckta, pennate former, till runda eller centrerade former som ofta har två halvor, som en petriskål (figur 12.3.1 vänster). I områden där diatomer är rikliga är det underliggande sedimentet rikt på kiseldiatomtester och kallas kiselgur (se rutan nedan).
vilken användning är diatoms?
Diatoms är en viktig del av det globala ekosystemet för deras roll i oceanisk primärproduktion och skapandet av mycket av det syre som organismer andas. Men diatoms är också viktiga för många industriella och jordbruksapplikationer., På grund av den mycket fina kornstorleken och den gitterliknande strukturen hos diatomtesterna har diatomaceous earth använts som filtreringsmedel i saker som poolfilter och ölbryggning. De mikroskopiska testerna har tillsatts som ett slipmedel till tandkräm, ansiktsrengöringsmedel och hushållsrengöringsmedel. Alfred Nobel använde diatoméjord för att stabilisera nitroglycerin vid produktion av dynamit. Diatomaceous earth visar också insekticidegenskaper genom att stimulera uttorkning hos insekter., Det marknadsförs för detta ändamål inom jordbruket, liksom för hushållsbruk för att bekämpa myror, kackerlackor och bedbugs. ”Food grade” diatomaceous earth har också kommit in på marknaden, med förespråkare som tippar en rad hälsofördelar som härrör från konsumtionen. Det är ett ganska imponerande användningsområde från en mikroskopisk alger!
Radiolarians är planktoniska protozoer (vilket gör dem till en del av zooplankton), som liknar diatoms, utsöndrar ett kiseldioxid-test., Testet omger cellen och kan innefatta en rad små öppningar genom vilka radiolarian kan förlänga en amöba-liknande ”arm” eller pseudopod (Figur 12.3.1 höger). Radiolära tester visar ofta ett antal strålar som sticker ut från sina skal som hjälper till i flytkraft. Oozes som domineras av diatom eller radiolära tester kallas kiselformiga oozes.
liksom de kiselhaltiga sedimenten produceras också kalciumkarbonat eller kalkhaltiga sediment från testen av mikroskopiska alger och protozoer; i detta fall kockolitoforerna och foraminiferanerna., Coccolithophores är encelliga planktoniska alger ca 100 gånger mindre än diatoms. Testerna består av ett antal sammankopplade CaCo3-plattor (kockolit) som bildar en sfär som omger cellen (figur 12.3.2 vänster). När coccolithophores dör sjunker de enskilda plattorna och bildar en ooze. Med tiden blir coccolithophore ooze lithifies till krita. De berömda vita klipporna i Dover i England består av coccolithophore-rika ooze som förvandlades till krita insättningar (figur 12.3.2 höger).,
Foraminiferans (även kallad ”forams”) är protozoer vars tester ofta chambered, liknar snäckor av sniglar. När organismen växer, är utsöndrar nya, större kamrar att bo. De flesta foraminiferaner är bentiska, lever på eller i sedimentet, men det finns några planktoniska arter som lever högre i vattenkolonnen. När coccolitophores och foraminiferans dör, bildar de kalkhaltiga oozes.,
äldre kalkhaltiga sedimentskikt innehåller rester av en annan typ av organism, discoasters; encelliga alger relaterade till coccolitophorerna som också producerade kalciumkarbonattester. Discoaster tester var stjärnformade, och nådde storlekar på 5-40 µm över (figur 13.3.4). Discoasters gick utdöd ungefär 2 miljoner år sedan, men deras tester förblir i djupa, tropiska sediment som föregår deras utrotning.
på grund av sin ringa storlek sjunker dessa tester mycket långsamt; ett enda mikroskopiskt test kan ta cirka 10-50 år att sjunka till botten! Med tanke på den långsamma nedstigningen kan en ström på endast 1 cm/sek bära testet så mycket som 15 000 km bort från sin ursprungspunkt innan den når botten., Men trots detta finner vi att sedimenten på en viss plats är väl anpassade till de typer av organismer och produktivitetsgrad som uppstår i vattnet över huvudet. Detta innebär att sedimentpartiklarna måste sjunka till botten i mycket snabbare takt, så att de ackumuleras under deras ursprungspunkt innan strömmarna kan sprida dem. Vad är mekanismen för denna ökade sjunkhastighet?, Tydligen sjunker de flesta testerna inte som enskilda partiklar; cirka 99% av dem förbrukas först av någon annan organism och aggregeras sedan och utvisas som stora fekala pellets, som sjunker mycket snabbare och når havsbotten på bara 10-15 dagar. Detta ger inte partiklarna så mycket tid att sprida sig, och sedimentet nedan kommer att återspegla produktionen nära ytan. Den ökade sjunkhastigheten genom denna mekanism kallas ” fecal express.,”
som beskrivs i öppningen till detta kapitel tillåter granskning av marina sediment oss att lära oss mycket om oceanografiska och atmosfäriska processer, både tidigare och nuvarande. Biogena sediment är inget undantag, och de kan tillåta oss att rekonstruera tidigare klimathistoria från syreisotopförhållanden.
syreatomer finns i tre former, eller isotoper, i havsvatten: O16, O17 och O18 (numret avser isotopernas atommassor). O16 är den vanligaste formen, följt av O18 (O17 är sällsynta)., O16 är lättare än O18, så det avdunstar lättare, vilket leder till vattenånga som har en högre andel av O16. Under perioder av kallare klimat kondenserar vattenånga till regn och snö, som bildar glacialisen som har en hög andel av O16. Den återstående havsvatten har därför en relativt högre andel av O18. Marina organismer som införlivar upplöst syre i sina skal som kalciumkarbonat kommer därför att ha skal med en högre andel O18 isotop. Med andra ord kommer förhållandet mellan O16: O18 i skal att vara lågt under perioder med kallare klimat.,
när klimatet värms, smälter glacialisen, frigör O16 från isen och återvänder den till oceanerna, vilket ökar O16:O18-förhållandet i vattnet. Nu, när organismer införlivar syre i sina skal, kommer skalen att innehålla ett högre O16: O18-förhållande. Forskare kan därför undersöka biogena sediment, beräkna O16: O18-förhållandena för prover av kända åldrar, och från dessa förhållanden, härleda klimatförhållandena under vilka dessa skal bildades., Samma typer av mätningar kan också tas från iskärnor; en minskning med 1 ppm O18 mellan isprover representerar en minskning av temperaturen på 1,5 o C.
sediment som skapas från rester av organismer (12.3)
skalliknande hårda delar (antingen kiseldioxid eller karbonat) av små organismer som radiolarians och foraminifera (12.3)
a sediment bestående av >30% biogent material (12.3)
sedimentpartikel som är mindre än 1/256 mm i diameter (12.,1)
fotosyntetiska alger som gör sina tester (skal) från kiseldioxid (7.2)
mikroskopiska (0,1 till 0,2 mm) Marina protozoer som producerar kiseldioxid skal (12,3)
drivande, vanligtvis encelliga alger som genomgår fotosyntes (7.1)
produktion av organiska föreningar från koldioxid och vatten, med solljus som en energikälla (5.5)
pulversediment bestående av kiseldioxiddiatomtester (12.3)
små, drivande köttätande organismer (7.,1)
sediment som domineras av partiklar av kiseldioxid, ofta från skal av marina organismer (7.2)
sediment som består av kalciumkarbonat, ofta från skal av marina organismer (12.3)
fotosyntetiska alger som gör sitt test (skal) av kalciumkarbonat (7.2)
omvandlingen av okonsoliderade sediment till kalciumkarbonat.rock by compaction and cementation (12.1)
en encellig protist med ett skal som vanligtvis är tillverkat av kalciumkarbonat (12.3)
hänvisar till miljön i havsbotten (1.,3)
en organism som inte kan simma effektivt, så det driver med strömmarna (7.1)
en utdöd form av encelliga alger som producerade kalkhaltiga tester som fortfarande kan hittas i vissa marina sediment (12.3)
former av samma element som innehåller lika många protoner men olika antal neutroner i sina kärnor
delar per miljon