Wattenberg, H. x. Timmermann, E.: Über die Sättigung des Seewassers an CaCO, usw. 929
sind, muß eine Ausfällung von CaCO, aus dem Wasser stattfinden,
Selbstverständlich ist es keineswegs so, daß dort der ganze überschüssige Kalk
ausfällt. Der Grad der Ausfällung hängt vielmehr von verschiedenen Faktoren
ab, vor allem von der Zahl der Kalkpartikel, die als Kristallisationskeime
wirken können.
Ganz besonders günstig liegen daher die Verhältnisse auf den Bahama-
Bänken, und in ähnlichen Fällen, in denen weite Flachmeergebiete hoher Über-
sättigung von feinem, lockeren Kalkschlamm bedeckt sind, so daß schon, bei
mäßig bewegter See das Wasser milchig trübe wird. („Milky Sea“)
Es ist sehr schwierig, ohne genaues Studium an Ört und Stelle, quantitative
Angaben über die Geschwindigkeit der Ausfällung in derartigen Gebieten
zu machen, Einen gewissen Anhaltspunkt geben uns Versuche, in denen ein
übersättigtes Seewasser mit verschiedenen Mengen. festem CaCO, bis herab zu
1 g/Liter behandelt wurde, In diesem letzten Versuch, in dem das Wasser nur
schwach getrübt war, war der im Überschuß gelöste Kalk nach zwei Tagen zur
Hälfte ausgefallen. Nehmen wir diesen Versuch als Grundlage einer Überschlags-
rechnung! Bei 80° beträgt die Löslichkeit 0,7 Milliäquiv,, d.h. bei einer Anfangs-
alkalinität von 2.3 würden nach zwei Tagen 1.6/2 Milliäquiv. oder 40 mg CaCO,
ats dem Liter Seewasser ausfallen. Bei einer durchschnittlichen Wassertiefe von
23m ergibt das 800 mg CaCO, auf den dem*, also 8 mg/em®*. Nehmen wir nur
20 Perioden bewegter See von je zwei Tagen Dauer an, so würden 0.16 g/em?*
oder eine etwa 0.08 em dicke Schicht anorganogenen Kalks im Jahre abgelagert
werden, d.h. in der Zeit seit dem Diluvium von rund 20000 Jahren würden
16 m sedimentiert sein. Sicher ist die hier berechnete Kalkmenge eine obere
Grenze, schon deshalb, weil ein Teil des aufgewirbelten und auch des aufgefällten
Kalks mit der Meeresströmung in die Tiefsee hinaustransportiert wird, wo er
voraussichtlich im untersättigten Tiefenwasser wieder aufgelöst wird, Die Be-
rechnung soll auch nur dazu dienen, um zu zeigen, daß eine recht betfrächt-
liche Menge CaCO, unter den in der Natur gegebenen Bedingungen
guf anorganogenem Wege aus dem stark kalkübersättigtem Wasser
der niederen Breiten ausfallen dürfte, Wir glauben, daß sie genügt, um den
strukturlosen Anteil der rezenten Kalksedimente der Flachmeere zu erklären.
Man könnte nun fragen, ob nicht auch in den. in der gemäßigten Zone
gelegenen Flachmeeren, wie zB. in unserer Nordsee, die doch besonders im
Sommer stark übersättigt ist, eine spontane Kalkausfällung stattfindet? Die
Beschaffenheit der Sedimente spricht gegen eine Solche Annahme. Das läßt sich
nür durch die Abwesenheit einer genügenden Menge von wirksamen Kristallisa-
:onskeimen. erklären, Der Boden der Nordsee ist zum großen Teil von Sand
bedeckt. Einige vorläufige Versuche bestätigen die Vermutung, daß feinkörniger
Sand nicht als wirksamer Kristallisationskeim. wirken kann. Seewasser, das auf
eine hohe Übersättigung gebracht war, änderte seinen Sättigungszustand nicht,
als es 50 Stunden mit etwa 100 g/L feinstem Quarzsand (Korngröße m 0,1 mm) bei
30° im Rührthermostaten behandelt war. Daß jedoch prinzipiell auch andere
Stoffe als CaCO, als Keime wirken können, wenn sie nur fein genug verteilt
sind, bewies ein anderer ähnlicher Versuch mit gefällter, geglühter Kieselsäure:
Sättigung vor dem. Versuch = 135%, nach 45stündiger Behandlung mit 15g ge-
f{ällter Kieselsäure auf 300 ccm Lösung betrug die Sättigung nur noch 107%,
Ah. die Übersättigung war fast aufgehoben worden.
Entstehung und Aufrechterhaltung der Übersättigung an der Oberfläche.
Das stark kalkübersättigte Seewasser kann nicht ewig In seinem metastabilen
Zustand verharren, denn wenn auch im öffenen Meere Keime praktisch fehlen,
so würden auf die Dauer doch jene wenigen Stellen der Flachmeere mit Kalk-
ablagerungen genügen, um schließlich die Übersättigung im ganzen Weltmeer
aufzuheben, weil in gewissen Abständen jedes Wasserteilchen infolge der Meeres-
strömungen mit jenen Kristallisationskeimen in Berührung kömmt, Die Über-
gättigung muß also in gewissen Abständen immer wieder erneuert werden, wenn ein
stationärer Zustand bestehen soll, Diese Erneuerung geschieht in folgender Weise:
