Кремненакопленіе
Всебічні дослідження кількісного розподілу і якісного складу кремнезему у суспензії та донних опадах Світового океану, проведені в останні роки, вказують на його биогенную природу.
Зміст
Відео: "ЛІКИ ВІД СТАРОСТИ" [Новини науки і технологій]
Знаючи кількість аморфного кремнезему (опалу) в донних опадах або суспензії, можна судити про участь в осадкообразованіі різних організмів-кремненакопітелей. Для визначення змісту опала в опадах запропоновані три методу - хімічний, рентгенівський і ІК-спектроскопія. Для вивчення якісного складу крем`яних решток необхідно їх мікроскопічне дослідження.
Розчинений кремнезем в морській воді
В океанах вміст розчиненої форми кремнезему практично повсюдно перевищує вміст зваженої в 5-50 разів. Навіть в найбільш продуктивних районах під час «цвітіння» діатомових зваженої кремнекислоти в 3-4 рази менше, ніж розчиненої. Ці цифри відносяться до поверхневого шару вод, на глибинах різниця між зваженим і розчиненим кремнеземом ще більше.
Максимальний вміст Si в морській воді виявлено в Беринговому морі, де воно досягає 20000-27000 мкг / л, а в антарктичних водах 3600 - 12000 мкг / л. В аридних зонах вміст розчиненого кремнезему в поверхневих водах океану мізерно.
Єдиною формою існування розчиненого кремнезему в океанах є кремнієва кислота [Si (ОН) 4], дуже слабка і практично не дисоціюють у воді. Кремній в основному знаходиться в мономерний формі.
Розчинність збільшується з ростом темератури і рН.
Оскільки головна частина кремнезему в океанах пов`язана з биосом, екстракція розчиненого Si і переклад його в панцирі відбуваються тільки в верхніх шарах води (для діатомових водоростей в шарі від 0 до 100 м), де є достатня кількість світла. В межах поясу достатньої забезпеченості світлом (всі зони, крім льодових) закономірності розподілу фітопланктону, в якому головну роль грають діатомові, визначається, як уже зазначалося, надходженням багатих біогенними вод в зону фотосинтезу. Такі умови існують далеко не скрізь. Як видно з даних по первинній продукції, виникають три пояси високою продукції, пов`язані з глобальними дивергенції: два - в помірних зонах і один в екваторіальній. Дивергенції помірних зон виникають головним чином через термічних причин - сильного охолодження вод на шельфах і їх опускання на глибини (освіти антарктичної і арктичної маси). На місце опускаються вод піднімаються до поверхні глибинні води збагачені біогенними. У помірних зонах цей процес відбувається сезонно - при охолодженні вод восени-взимку йде їх опускання, що призводить до підтікання биогенов і цвітінню фітопланктону восени (початок охолодження до появи льодів) і навесні (після танення льодів).
Неорганічним шляхом може осідати в океанах 10-20% розчиненого в річкових водах кремнезему.Як показує мікроскопічне ісследоnot-вання найбільш поширеними кремніnot-простими організмами суспензії є діатомоnot-ші водорості. Пояси кременистої суспензії збігаються з поясами масового розвитку діатомових, що вказує на їх домінуючу роль.
Si необхідний діатомових не тільки для побудови панцира, без нього не йде поділ клітин діатомових, порушуються головні функції клітин - синтез білків, фіксація Р і ін.
Другим найважливішим продуцентом аморфного кремнезему у суспензії є радіолярії - найпростіші організми зоопланктону.
На частку діатомових припадає понад 90% сучасного кремненакопленія. На другому місці за значенням стоять радіолярії, на третьому - сілікофлагелляти, (вони зустрічаються в кількості від 0 до 111 тис. Клітин / м3 в помірних і холодних водах).
Концентрація (у%) кремнезему у суспензії залежить не тільки від початкової кількості кременистих організмів, але і від розведення терригенним (в північній і південній Помірних зонах) або карбонатних (в екваторіальній зоні) матеріалом.
Відео: NASA: Sun auf dem Wasser dort 13/05/2016
Після відмирання планктонних організмів їх панцирі опускаються на дно. Швидкість осадження панцирів визначається головним чином їх розмірами, об`ємною вагою і щільністю води. В умовах океанів велике значення мають також течії і плотностние кордону (шар стрибка).
Основна частина кременистого матеріалу опускається зі швидкістю, еквівалентній часткам кварцу 1-5 мкм, тобто 0,05-1,5 * 10-3см / с.
Найбільші і важкі панцирі досягають глибини 5 тис. М в 30-100 днів, а найтонші уламки - у багато десятків років.
Лише незначна частина панцирів вільно опускається на дно. Подібно мінеральним частинкам, основна їх частина надходить в харчові ланцюги, служить їжею для зоопланктону.
Вивчення суспензії на вертикальних розрізах показує, що найшвидше руйнування панцирів діатомових йде у верхній 100-метрової товщі вод, багатим життям.
За рахунок розчинення тонкопанцирні форм відбувається збагачення глибинної суспензії і донних опадів формами з грубими панцирами, особливо Радіолярії.
Панцирі сілікофлагеллят в товщі вод мають зазвичай гарною схоронністю, проте їх мале поширення в поверхневих водах визначає і їх малу роль в глибинної суспензії. Панцирі радиолярий набагато масивніше, ніж діатомові, і аморфний кремнезем в них більш стійкий до розчинення, ніж у діатомових. Радіолярії, в меншій мірі сілікофлагелляти, зберігаються в глибинної суспензії і без особливих втрат досягають дна.
Особливо складною виявляється доля панцирів діатомових - найважливіших для кремненакопленія організмів.
З широтних розрізів розподілу випливає висновок, що зміст панцирів з глибиною, як правило, зменшується, однак області максимального розвитку діатомових в шарі фотосинтезу як би проектуються на дно. Таким чином, незважаючи на значні втрати в товщі вод під впливом біотичних і абіотичних факторів, пояси кремненакоп- у суспензії з деякими спотвореннями простежуються і в придонних шарах вод океанів, а також в донних відкладах.
Добре зберігаються грубоокремненние форми океанічного комплексу північної та південної півкуль (до 70%, іноді навіть до 100% від вихідного числа видів), гірше - тонкоокремненние нерітіческіе.
