Lisoclina

El gráfico presenta la superficie media anual actual omega calcite: el estado normalizado de saturación de calcita. Áreas con un valor inferior a 1 indican una probabilidad de disolución (subsaturada) mientras que un valor superior a 1 indica áreas menos probables de disolución (sobresaturación).

La lisoclina es la profundidad en el océano que depende de la profundidad de compensación de carbonato (CCD), generalmente alrededor de 3,5 km, por debajo de la cual la velocidad de disolución de la calcita aumenta drásticamente debido al efecto de la presión. Mientras que la lisoclina es el límite superior de esta zona de transición de saturación de calcita, el CCD es el límite inferior de esta zona.

CaCO₃ en los sedimentos varía con las diferentes profundidades del océano, abarcado por niveles de separación conocidos como la zona de transición. En la zona de profundidad media del océano, los sedimentos son ricos en CaCO₃, con valores de contenido que alcanzan el 85-95%. Esta área luego se extiende cien metros por la zona de transición, terminando en las profundidades abisales con 0% de concentración. La lisoclina es el límite superior de la zona de transición, donde las cantidades de contenido de CaCO₃ comienzan a disminuir notablemente desde el sedimento de 85-95 % de profundidad media. El contenido de CaCO₃ cae al 10 % de concentración en el límite inferior, conocido como profundidad de compensación de calcita.

Las aguas marinas poco profundas generalmente están sobresaturadas en calcita, CaCO₃, porque a medida que los organismos marinos (que a menudo tienen caparazones hechos de calcita o su polimorfo, aragonito) mueren, tienden a caer hacia abajo sin disolverse. A medida que aumenta la profundidad y la presión dentro de la columna de agua, aumenta la solubilidad de la calcita, lo que genera agua supersaturada por encima de la profundidad de saturación, lo que permite la conservación y el entierro de CaCO₃ en el lecho marino. Sin embargo, esto creó agua de mar subsaturada por debajo de la profundidad de saturación, lo que impidió el entierro de CaCO₃ en el fondo del mar a medida que las conchas comienzan a disolverse.

La ecuación Ω = [Ca²⁺] X [CO₃^2-]/K'_sp expresa el estado de saturación de CaCO₃ del agua de mar. El horizonte de saturación de calcita es donde Ω =1; la disolución procede lentamente por debajo de esta profundidad. La lisoclina es la profundidad a la que impacta esta disolución es nuevamente notable, también conocida como el punto de inflexión con CaCO₃ sedimentario frente a varias profundidades de agua.

Profundidad de compensación de calcita

La profundidad de compensación de calcita (CCD) se produce a la profundidad en la que la tasa de calcita a los sedimentos se equilibra con el flujo de disolución, la profundidad a la que el contenido de CaCO₃ tiene valores del 2 al 10 %.. Por tanto, la lisoclina y el CCD no son equivalentes. La lisoclina y la profundidad de compensación ocurren a mayores profundidades en el Atlántico (5000-6000 m) que en el Pacífico (4000-5000 m), ya mayores profundidades en las regiones ecuatoriales que en las regiones polares.

La profundidad del CCD varía en función de la composición química del agua de mar y su temperatura. Específicamente, son las aguas profundas las que están subsaturadas con carbonato de calcio principalmente porque su solubilidad aumenta fuertemente con el aumento de la presión y la salinidad y la disminución de la temperatura. A medida que la concentración atmosférica de dióxido de carbono continúa aumentando, se puede esperar que la CCD disminuya en profundidad, a medida que aumenta la acidez del océano.