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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Januar 1936,
üer Größe Bayerns und Württembergs zusammen einnehmen) kaum das Interesse
der Geologen, Biologen und Chemiker derart in Anspruch genommen, wenn
seine Lösung nicht von grundlegender Wichtigkeit für unser Wissen um die
Entstehung der so weit verbreiteten fossilen Kalkgesteine wäre, die sich in fast
allen geologischen Epochen aus Flachmeeren abgelagert haben und ebenfalls
zum sehr großen Teil aus gestaltlosem CaCO, bestehen,
Eine Zeitlang schien das Problem durch die bekannten Arbeiten von
GC. H. Drew gelöst zu sein, der die Kalkfällung der Wirkung bestimmter Bakterien
zuschrieb. Diese Hypothese dürfte heute als widerlegt gelten. Nur unter ganz
bestimmten; Jokal beschränkten Verhältnissen kann eine Bakterienwirkung von
größerem Ausmaß eine Rolle spielen, wie in einer umfassenden Arbeit über die
mikrobiologische Kalkfällung in der tropischen See von W. Bavendamm [1]
gezeigt worden ist. .
Die Beantwortung der Frage, ob und in welchem Umfang sich heute
im Meere ohne unmittelbare Mitwirkung von Organismen Kalkablage-
rungen bilden, zerfällt in zwei Teile: ;
1. Durch Löslichkeitsbestimmungen ist festzustellen, ob das Seewasser der
Oberflächenschichten an Kalziumkarbonat übersättigt ist, d.h. ob rein
chemisch die Vorbedingung für eine spontane Ausfällung gegeben ist.
Wenn Übersättigung vorhanden ist, dann ist zu untersuchen, ob unter
den. an. Ort und Stelle gegebenen Bedingungen aus kalkübersättigtem
Seewasser das im Überschuß vorhandene CaCO, tatsächlich ausfällt.
Die erste Aufgabe läßt sich experimentell mit aller wünschenswerten Genauig-
keit lösen, während die zweite einstweilen nur qualitativ bearbeitet werden kann.
Die Löslichkeit des CaCO, im Seewasser,
Der Sättigungszustand einer Lösung bezüglich irgendeines Stoffes ist gegeben
durch das Verhältnis: “TI 9SS Im Seewasser sind die Karbonate und Bikar-
bonate als gelöstes CaCO, aufzufassen, wenn wir als Bodenkörper festes CaCO,
haben, Das gelöste CaCO, ist daher gleich der Titrationsalkalinität, welche für
diesen Zweck einfach proportional dem Chlor- oder Salzgehalt ist (A=0.123 «Cl 9
Milliäquiv.), Die als Borat aufzufassende Basenmenge, die bei der Alkalinitäts-
bestimmung mit erfaßt wird, kann vernachlässigt werden, da sie sich erst in
stark alkalischem Wasser bemerkbar macht.
Da im offenen Ozean der Salzgehalt nur innerhalb enger Grenzen schwankt,
ist praktisch der Sättigungsgrad nur durch die Löslichkeit des CaCO,
bedingt. Diese ist bei konstantem Salzgehalt stark abhängig von der Tempe-
ratur und vor allem dem CO,-Gehalt bzw. dem dazu in gesetzmäßiger Beziehung
stehenden. pH. Aus technischen Gründen wird man die Löslichkeit als Funktion
des leichter bestimmbaren pH ermitteln, aus dem dann auch die Abhängigkeit
vom CO,-Druck nach Buch, Haryey, Wattenberg und Gripenberg[2] abzu-
leiten ist.
Bereits in den „Wissenschaftlichen Ergebnissen“ der „Meteor-Expedition“
wurden einige Bestimmungen der CaCO,-Löslichkeit bei hohen. CO,-Gehalten und
20°C veröffentlicht. Mit Hilfe der 2. Dissoziationskonstante der Kohlensäure
wurde daraus auch die Löslichkeit bei den in der Natur vorkommenden niedrigen
CO„-Drucken sowie das Löslichkeitsprodukt des CaCO, berechnet. Die Ausdehnung
auf andere Temperaturen als 20° geschah unter Benutzung der aus den Versuchen
von Bäckström [:] abgeleiteten Temperaturkoeffizienten des Löslichkeitsprodukts,
Inzwischen haben Revelle und Fleming [4] eigene Versuche veröffentlicht,
auf Grund derer sie ein. Löslichkeitsprodukt des CaCO, für Seewasser berechnen,
das etwa sechsmal so groß ist wie das von Wattenberg[s] angegebene, nämlich
23.4.10—% statt 0.6 -10—% bei 30° und 35% 5.
Sie kommen daher zu dem Schluß, daß das Seewasser unter tropischen
Bedingungen nur „annähernd gesättigt an CaCO,“ sei, während aus den Versuchen
ron Wattenberg auf eine 2- bis 3fache Übersättigung zu schließen war. Es
erschien daher notwendig, die Löslichkeit von CaCO, in Seewasser neu Zu
