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Concept
Calcification biogénique marine
Résumé
thumb|La calcification est un processus très ancien en archéobiologie marine. Ici des fossiles de brachiopodes du Silurien (~440 Ma).
La calcification biogénique marine est la formation de structures en carbonate de calcium par les organismes marins, à partir des éléments de l'eau de mer.
Les organismes calcifiants de l'océan comprennent des mollusques, des foraminifères, les coccolithophores, les crustacés, les échinodermes tels que les oursins et les coraux.
L'océan est le plus grand puits – ou réservoir – de dioxyde de carbone atmosphérique (CO2), absorbant continuellement le carbone de l'air. Ce CO 2 dissous réagit initialement avec l'eau pour former de l'acide carbonique, avant de réagir davantage pour générer des ions carbonate (CO32−), bicarbonate (HCO3−) et hydrogène (H+) . Non seulement cette séquence de réactions régule les niveaux de pH océanique, mais elle détermine également l'état de saturation de l'eau de mer – à quel point l'eau de mer est saturée (ou insaturée) avec lesdits ions. Cela a un effet proportionnel sur la calcification nette des organismes calcifiants marins – c'est un équilibre entre dissolution et calcification.
L'état de saturation du carbonate de calcium (CaCO3) peut être déterminé à l'aide de l'équation :
Ω = ([Ca2+][CO32−]) / Ksp
Où le numérateur Ω désigne les concentrations d'ions calcium par rapport aux ions carbonate, et le dénominateur K sp fait référence au produit de solubilité stoechiométrique dans la phase minérale (solide) du carbonate de calcium.
Lorsque l'état de saturation est élevé, les organismes peuvent extraire les ions calcium et carbonate de l'eau de mer et former des cristaux solides de carbonate de calcium.
Ca2+(aq) + 2HCO3−(aq) → CaCO3(s) + CO2 + H2O
Les trois minéraux de carbonate de calcium les plus courants sont l'aragonite, la calcite et la vatérite. Bien que ces minéraux aient la même formule chimique (CaCO3), ils sont considérés comme polymorphes car les atomes qui composent les molécules sont empilés dans des configurations différentes.
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