Der größte Teil des Meeresbodens ist ein dicker Schlammfriedhof

Jan 30, 2024

Wir stellen uns den Meeresboden oft als einen Schiffsfriedhof vor. Sie ruhen auf einem Bett aus Felsen und Sand, wo Kaiserfische an glänzenden Dublonen und Haie an gierigen Tauchern knabbern. Auf dem Meeresboden gibt es jedoch häufiger einen Friedhof anderer Art: Die Körper einer unvorstellbaren Anzahl mikroskopisch kleiner Lebewesen bilden einen mehrere hundert Meter tiefen Schlamm.

Schlamm ist eine Art Meeressediment, das sich von Ton oder Schlamm dadurch unterscheidet, dass es zu 30 % oder mehr aus Muscheln, Skeletten und Teilen von Toten besteht. Es gibt zwei Hauptarten von Schlamm mit jeweils unterschiedlichen Ausführungsformen. Zusammen bedecken sie den größten Teil des Meeresbodens der Erde.

Jedes Jahr fallen mehrere Billionen Pfund mikroskopisch kleiner Skelette auf Siliziumbasis in die Wassersäule und häufen sich zu silikatischem Schlamm an. Dies ist Teil eines globalen Prozesses, bei dem Silikate – einfache Verbindungen aus Si und O – jährlich durch das Meer zirkulieren. Neue Silikate werden durch geologische Erosion eingeführt und durch Plankton in den biologischen Bereich gebracht, ein Sammelbegriff für eine enorme Vielfalt kleiner Lebensformen, die unglücklich im Ozean umhertreiben. Viele dieser Lebewesen bauen sich Silikatschalen.

Kieselschlamm dominiert zwei breite Gürtel des Meeresbodens: einen rund um den Äquator und einen anderen in den hohen Breiten nahe der Antarktis. Während die schiere Masse des herabregnenden Materials groß ist, wächst die Schicht mit weniger als einem Zoll pro Jahrtausend. Das klingt nicht nach viel, aber stellen Sie sich die Staubmenge vor, die erforderlich ist, um eine zentimeterdicke Schicht auf Ihrem Bücherregal zu bilden. Stellen Sie sich nun vor, dass die Schicht ganz Nordamerika und Südamerika abdeckt.

Es gibt zwei vorherrschende Formen von Kieselschlamm.

Radiolarien sind mikroskopisch kleine Organismen, die zum Plankton gehören. Ihr Körper besteht aus einer Zelle mit Organellen und in einigen Fällen symbiotischen Algen, die in einem Silikatkäfig geschützt sind. Die Silikatkäfige sind etwa so breit wie zwei menschliche Haare und weisen eine exquisite geometrische Zusammensetzung auf. Der Zoologe Ernst Haeckel aus dem 19. Jahrhundert zeichnete ein Buch mit wunderschönen Diagrammen der vielen Radiolarien, die er unter dem Mikroskop entdeckte.

Nachdem die Organismen einige Wochen lang im flachen Wasser Photosynthese betrieben haben, sinken sie über einen Zeitraum von Monaten allmählich ab. Sie können auf dem Meeresboden zur Ruhe kommen, wenn dieser oberhalb der Tiefe liegt, in der sich ihre Silikatstrukturen auflösen. Radiolarienschlamm versteinert und verfestigt sich zu Radiolarit, einer harten Sedimentgesteinsschicht. Paläolithische Menschen stellten daraus scharfkantige Werkzeuge her, während moderne Menschen andere Verwendungszwecke finden.

Kieselalgen sind einzellige Algen. Auch sie bilden kunstvolle geometrische Schalen, die in Mikroskopbildern glänzen. Da ihre Lebensspanne in Tagen und ihre Fortpflanzungszyklen in Stunden gemessen werden, kommt sie im Meer erschreckend häufig vor, was nicht überraschend ist.

Es wird angenommen, dass die Photosynthese von Kieselalgen einen erheblichen Teil des gesamten Sauerstoffs in unserer Atmosphäre produziert. Kieselalgenschlamm aus der fernen Vergangenheit, versteinert und tektonisch in kontinentale Landmassen transportiert, ist ein wichtiger Bestandteil von Zahnpasta, Katzenstreu und Dynamit.

Der zweite Hauptschlammtyp ist kalkhaltig, d. h. er besteht hauptsächlich aus Kalziumkarbonat. Dabei handelt es sich um die Ansammlung von Organismen, deren Schalen und Außenskelette aus dieser Substanz bestehen: Plankton wie mikroskopisch kleine Foraminiferen, Weichtiere und Meeresschwämme.

Im Laufe der Zeit sammeln sich die Schalen an, zerfallen und verschmelzen zu Gesteinen, mit denen Oberflächenbewohner vertraut sind, etwa Kalkstein und Kreide. Der Übergang von Kalziumkarbonat von Lebewesen über Schlamm in Gestein ist Teil eines globalen Kohlenstoffkreislaufs, der viel zu komplex ist, um ihn hier zu beschreiben.

Kalkschlamm entsteht vor allem in flacheren Gewässern. In tieferem Wasser ist es chemisch günstig für die Auflösung des Karbonatmaterials, und die silikatischen Schlicke dominieren bis zu ihrer eigenen Auflösungstiefe. Die Zahl der Lebewesen mit Karbonatschalen ist so groß, dass die Sedimentschicht trotz der überwiegenden Auflösung bis zu einem Zoll pro Jahrtausend wachsen kann. Kalkschlamm bedeckt etwa die Hälfte des Meeresbodens, eine Gesamtfläche, die mit der gesamten Landmasse der Erde vergleichbar ist. Die Gesamtmasse des Schlamms dürfte in der Größenordnung von 10 Millionen Milliarden Tonnen liegen.

Der am häufigsten vorkommende Meeresbodenschlamm besteht aus den Schalen oder Schalen von Globigerina, Coccolithophores und ähnlichen einzelligen Organismen. Globigerina gibt es in verschiedenen Formen, im Allgemeinen handelt es sich um eine Reihe miteinander verbundener Kugeln und Kammern. Mit einem Durchmesser von weniger als einem Millimeter sind sie vergleichbar groß mit einem einzelnen Sandkorn.

Das Lebewesen ist ein stacheliger, photosynthetischer Protist der biologischen Klassifikation Foraminiferen, insbesondere eine Art, die schwimmend im Wasser und nicht auf dem Meeresboden lebt. Coccolithophoren umgeben ihre zentrale Zelle mit einem Exoskelett, das aus einer Reihe kreisförmiger Panzerplatten besteht, die Coccolithen genannt werden. Wenn sie sterben, häufen sich ihre Kalzitschalen und Kokkolithen auf dem Meeresboden.

Ein kleiner Teil des Kalkschlamms wird aus den kalziumreichen Überresten von Meeresschnecken, Meeresschnecken, Nacktschnecken und möglicherweise sogar noch seltsameren Lebewesen wie Seehasen gebildet. Der polymorphe Kalziumkarbonit-Aragonit in ihren Schalen ist leichter löslich als die polymorphen Calcit-Schalen, die den Globigerina-Schlamm bilden, sodass Flugschneckenschlamm nur in sehr flachem Wasser häufig vorkommt.

Wir haben gerade erst die oberste Ebene des Themas pelagischer Schlamm abgekratzt. Diese biologische Sedimentation ist Teil des komplizierten Kreislaufs von Silikat- und Kohlenstoffmineralien durch die biologischen und geologischen Schichten des Planeten. Es ist auch ein monumentales Grabmal für die unzähligen winzigen Lebensformen, die die Lebensbedingungen auf der Erde prägen.