Vor dem Zweiten Weltkrieg dachten die meisten Menschen, der Meeresboden sei der älteste und wahrscheinlich langweiligste Ort der Erde. Immerhin ist nichts passiert, außer Dreck und tote Organismen, die sich angehäuft haben, oder? Während des Zweiten Weltkriegs zeigte die neu entwickelte und streng geheime Technologie von SONAR (kurz für _SO_und _NA_vigation und _R_anging), dass der Meeresboden doch nicht langweilig war; sogar der Schmutz ist interessant. Tatsächlich besteht der Meeresboden aus verschiedenen Arten von Sedimenten mit jeweils eigenen Besonderheiten.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Meeresbodensedimente bestehen hauptsächlich aus terrigenem Sediment, biogenem Sediment und wasserstoffhaltigem Sediment. Terrigene Sedimente bilden sich aus Sedimenten, die durch Wasser, Wind oder Eis vom Land in den Ozean transportiert werden. Biogene Sedimente enthalten mindestens 30 Prozent Material von einst lebenden Meeresorganismen, insbesondere Plankton. Wasserstoffhaltige Sedimente bilden sich, wenn gelöste Mineralien aus Meerwasser ausfallen oder sich verfestigen. Zwei andere Arten von Sedimenten, vulkanogene (von Vulkanen) und kosmogene (aus dem Weltraum), werden manchmal als terrigene Sedimente klassifiziert.
Arten von Meeresbodensedimenten
Meeresbodensediment (der richtige Begriff für „Schmutz“) kann je nach Quelle und Art des Materials in Kategorien eingeteilt werden. Die drei größten Kategorien sind terrigene oder landgebundene Sedimente, biogene oder vom Leben stammende Sedimente und hydrogenetische oder chemisch abgeleitete Sedimente. Materialien von Vulkanausbrüchen und Partikel aus dem Weltraum werden manchmal als terrigene Materialien aufgenommen und manchmal in eigene Kategorien eingeordnet.
Terrigenous Sediment: Sedimente vom Land
Terrigenous übersetzt von "terra", was Erde oder Land bedeutet, und genous leitet sich vom Suffix -gen ab, bedeutet "das, was produziert." Terrigene Sedimente werden auch als lithogene Sedimente bezeichnet (litho bedeutet "Stein"). Die meisten Meeressedimente, insbesondere in Küstennähe, bestehen aus terrigenen oder lithogenen Sedimenten. Gesteinsarten, die sich aus terrigenen Sedimenten bilden, sind Sandsteine, Tonsteine und Schiefer.
Terrigene Sedimente beginnen sich zu bilden, wenn die Erosion Gesteine an Land aufbricht. Wasser, Wind oder manchmal auch Eis tragen diese Gesteinspartikel oder Sedimente von ihrer Quelle weg. Die größeren Sedimente brauchen mehr Energie, um sich zu bewegen, sodass sie normalerweise nicht weit reisen, aber die Erosion arbeitet weiter daran, sie in kleinere Partikel zu zerlegen. Kleinere Sedimente benötigen weniger Energie, um sich zu bewegen, sodass sie viel weiter wandern. Schließlich gelangen die meisten dieser terrigenen Sedimente in den Ozean.
Flüsse und Bäche tragen die meisten Sedimente in den Ozean, wo sich die Sedimente absetzen, wenn die Kraft des Wassers nachlässt. Größere Gesteine lagern sich normalerweise in Ufernähe ab, aber Unterwasser-Erdrutsche tragen diese größeren Sedimente manchmal viel weiter auf den Meeresboden hinaus. Meeresströmungen tragen kleinere Schlick- und Tonpartikel viele Meilen weit, wobei die kleinsten Partikel schließlich die abgrundtiefe Ton- oder rote Tonschicht in der Tiefsee bilden.
Während fließendes Wasser die überwiegende Mehrheit der terrigenen Sedimente bewegt, tragen Eis und Wind einige Sedimente in den Ozean. Eis in Form von Gletschern schiebt Sedimente vor und unter ihre Masse. Gletscher tragen auch im Eis gefrorene Sedimente. Wenn Gletscher das Meer erreichen, fallen die Sedimente in den Ozean, wenn das Eis schmilzt. Gletscher bewegen manchmal sehr große Felsbrocken viel weiter, als die meisten Flüsse tragen können. Wind trägt viel kleinere Partikel und trägt Sand und Staub weit hinaus aufs Meer.
Biogenes Sediment: Sedimente aus dem Leben
Aus den Überresten einst lebender Organismen bilden sich biogene (bio bedeutet „Leben“ oder „lebend“). Wenn mindestens 30 Prozent des Meeresbodensediments aus biogenetischem Material bestehen, wird das Sediment als biogenes Sediment klassifiziert. Da die meisten biologischen Überreste von mikroskopischem oder fast mikroskopischem Plankton stammen, werden biogene Sedimente manchmal als Schlick bezeichnet. Beispiele für Gesteine aus biogenen Sedimenten sind fossile Riffe und die meisten Kalksteine.
Muscheln und ähnliche Überreste des Meereslebens bilden biogene Sedimente. Die beiden häufigsten Materialien in Muscheln sind Kalziumkarbonat und Kieselsäure. Einige biogene Sedimente bilden sich in der Nähe ihrer Quelle, wie Calciumcarbonat-Ablagerungen entlang von Riffen. Andere biogene Sedimente bilden sich, wenn winzige Muscheln auf den Meeresgrund sinken. Aufgrund chemischer Unterschiede bilden sich Meeresbodensedimente aus Kalziumkarbonat am häufigsten in flacheren und wärmeren Gewässern. Meeresbodensedimente aus Kieselsäure treten häufiger in tieferen oder kälteren Gewässern auf.
Die meisten dieser biologischen Überreste werden als Teil der Nahrungskette des Ozeans verbraucht oder lösen sich beim Sinken auf. Nur etwa 1 Prozent dieser winzigen Muscheln erreichen den Meeresboden, um biogene Sedimente zu bilden. Trotz dieses sehr geringen Anteils sind biogene Sedimente die zweithäufigste Art mariner Sedimente.
Wasserstoffhaltiges Sediment: Chemie in Aktion
Wasserstoffhaltige (Hydro bedeutet "Wasser") Sedimente entstehen, wenn Mineralien ausfallen und sich als Feststoff aus einer Lösung bilden. Diese Meeressedimente bilden sich, wenn Meerwasser mit Mineralien übersättigt wird. Eine Änderung der Bedingungen, wie eine Änderung der Temperatur oder eine Abnahme des Meerwasservolumens, kann die Konzentration von Mineralien über die Fähigkeit des Meerwassers hinaus erhöhen, das Mineral zu lösen. Wenn beispielsweise Meerwasser verdunstet, fallen Salz und andere Mineralien aus. Andere wasserstoffhaltige Sedimente bilden sich, wenn kochendes Wasser, das Mineralien wie Mangan und Eisen enthält, aus hydrothermalen Quellen mit kälterem Meerwasser kombiniert wird. Die Mineralien lösen sich auf oder fallen aus, wenn das heiße Wasser abkühlt. Einige wasserstoffhaltige Sedimente umfassen Halit (Salz), chemischen Kalkstein und Manganknollen.
Andere Arten von Sedimenten
Vulkanausbrüche setzen eine Vielzahl von Materialien frei, darunter Lavaströme, Bomben und Asche. Wie jedes andere Material können diese Gesteine in den Ozean gelangen. Vor allem Wind trägt vulkanischen Staub über weite Strecken. Diese vulkanischen Materialien können als lithogene oder terrigene Sedimente enthalten sein, werden jedoch manchmal in eine eigene Kategorie, die als vulkanogenes Sediment bezeichnet wird, eingeordnet.
Einige Staub und Partikel, die als Meeressedimente gefunden werden, stammen aus dem Weltraum. Weltraumstaub, Asteroiden und Meteore bilden kosmogene Sedimente. Kosmischer Staub bildet manchmal Partikel, die als Tektite bezeichnet werden und hohe Konzentrationen an Iridium enthalten.