Mariene wetenschappen leerdoelen deeltentamen 2
Vandaag gaan we kijken wat er eigenlijk op de bodem van die bekkens ligt: de oceaansedimenten.
Sedimenten zijn deeltjes organisch of anorganisch materiaal die zich ophopen
in een losse niet samengepakte vorm. Dit accumuleert naar mate van tijd. Het
kan bestaan uit deeltjes dode organismen, stof geblazen door de wind,
vulkaanas en veel meer materialen uit de mariene wereld. De meeste
sedimenten bestaan uit zand, zilt en klei. Hoe kleiner de deeltjes, hoe
makkelijker transport gaat. Zie hiernaast de stroomsnelheid nodig voor
loskomen (blauw) en blijven liggen (rood). Zilt en klei zijn meestal het meest
verwijdert na transport vanaf hun originele locatie. Goed-gesorteerd
sediment bestaat uit één deeltjesgrootte (diepe oceaanbodem), slecht-
gesorteerd sediment uit meerdere (kustklif met erosie). Hoe meer
energieomzetting er is in een gebied, hoe minder goed gesorteerd het sediment.
We bespreken de bronnen van het sediment: biogeen, terrigeen, autigeen en zelfs cosmogeen.
Sedimenten kunnen worden gesorteerd in vier categorieën: terrigeen, biogeen, autigeen en
cosmogeen.
Terrigeen sediment zijn het meest rijk aan stoffen. Ze ontstaan op continent uit erosie,
vulkaanerupties en door wind geblazen stof, ze worden vooral door rivieren getransporteerd, maar
ook door wind en aswolken. Ze komen dus vooral bij uitmondingen terecht. Het sediment is vooral
afkomstig van kristallen ontstaan door langzame koeling van gesmolten materiaal, bijvoorbeeld van
graniet. Dit is ook de bron van kwats en klei, de meest voorkomende componenten van terrigeen
mariene sediment. Ze ondergaan een lange cyclus, een berg ontstaat, water en wind zorgen voor
erosie naar de oceaan, hier verzameld alles en verplaatst het mee met de platentektoniek.
Biogeen sediment komt daarna het meeste voor, maar bedekt wel de grootste oppervlakte. Het
bestaat uit silicium en calciumcomponenten die sedimenten van biologisch ontstaan verzorgen, ook
kwamen ze door rivieren, maar werden door planten en dieren gebruikt. Dit sediment ligt vooral op
plekken met een hoge biodiversiteit (upwelling gebieden), ze ontstaan als deze dieren met schelpen
en plankton sterven (kan olie/gas worden).
Autigeen sediment (hydrogeen) stamt direct af van zeewater, het zijn gesteente, verse korst,
materiaal uit hydrothermale openingen en die van de rivierafvoer naar de oceaan stromen. Het zijn
vooral samengroeiïngen van mangaan en fosfaat langs continentale marges. Accumulatie gaat
normaal langzaam, behalve bij uitdroging van een meer bijvoorbeeld.
Cosmogeen sediment is minst voorkomend en komt vooral uit kometen en interplanetair stof
(zilt/zand-grootte deeltjes van komeetbotsingen) wat de atmosfeer inkomt. Meestal verdampt dit bij
vallen. Soms ontstaat hierbij microtektites,
kleine glasstukjes die na inslag van
aardkorst lanceren, koelen en weer naar de
oceaanbodem vallen.
Sediment van continentale shelfs (neretic
sediment) bestaat vooral uit terrigeen
matriaal. Slope, rise en diepe-
oceaanbodem uit biogeen sediment
(pelagic sediment). 72% ligt hier rondom,
maar is maar 12% van totale zeebodem.
Meestal is sediment een mix van
verschillende.
Verschillende biotische, chemische en
fysische processen bepalen wat voor
sediment op de oceaan/zeebodem ligt, en
,dit is regionaal dus zeer verschillend. Als je die redenering omdraait kan je aan de hand van het
sedimenttype op een plek in de oceaan dus ook iets zeggen over de biotische, chemische en
fysische processen die in dat gebied spelen.
Stromingen brengen deeltjes langs de kust, golven brengen zilt en klei dieper, als het zo diep is zonder
golven worden alleen nog kleine hoeveelheden door diepe stromingen verplaatst. Er ontstaat een
sortering van deeltjesgrootte, bij de kust groter en bij shelf break kleinere deeltjes. Er zijn
uitzonderingen. Op de polen neemt het bevroren water alle groottes deeltjes mee, die weer
vrijkomen bij smelten waardoor geen sortering ontstaat, ook diepe stromingen vestoren dit. Bij de
ijstijd brachten rivieren deeltjes verder dan de shelf, want het water stond lager. In de situatie
ertussenin wordt meer sediment gebracht naar shelves dan naar oceaanbodem. In Noord-Amerika
komen de meeste rivieren niet tot de zee, dus is het meeste sediment daar afkomstig uit de periode
van de ijstijd. Meestal bestaan neretic sediments ook uit een beetje biogeen sediment met veel
biologische stoffen. Soms ontstaat lithificatie, sediment wordt door hoge druk steen. Wanneer deze
door platentektoniek omhoog komen kunnen bergen ontstaan (M Everest/Grand Canyon).
Pelagic sediment is het dikst op oceaanvlaktes en het dunst (of afwezig) bij oceaanruggen. Meestal
komt het sediment hier terecht door turbidity currents (troebelheid stromingen), het zijn een soort
lawines onderwater. De deeltjes noem je turbidites, ze komen in laagjes te liggen op de
oceaanbodem, elk laagje is een andere lawine. Het kan ook zorgen voor fossilisatie van mariene
ecosystemen die zich nestelen aan randen van canyons en meegenomen worden.
Het meeste bestaat uit terrigeen sediment van klei en vulkaan/wind geblazen deeltjes (rood klei). De
accumulatie is langzaam doordat klei langzaam zakt.
Er is minder terrigeen materiaal bij de diepe oceaan dan bij kusten, maar evenveel biogeen, daarom
is de proportie biologisch materiaal hier groter. Het sediment ooze (slijk) bevat 30% biogeen
materiaal. Kleine plantjes en eencelligen die hierop voeden sterven, zakken naar de bodem met
schelpen en mengen met terrigeen zilt en klei tot ooze. De silicium wordt siliciumhoudend ooze en
calcium wordt kalkhoudend ooze (van foraminifera/coccolithoporen, witte kliffen omhoog door
platentektoniek, was oceaanbodem). Accumulatie gaat 1-6cm/1000j en is afhankelijk van biologische
productiviteit. Op grote diepte is water wat zuurder en is er een hogere druk, waardoor schelpen
sneller afgebroken worden (meer CO2). De calciumcarbonaat compensatie diepte (CCD) is de grens
waar calciumcarbonaat afgebroken wordt, er is een onderwater ‘sneeuwgrens’.
Silicium ooze (van radiolarian/diatoms) ontstaat uit veel langzamer afbrekende schelpen op elke
diepte. Diatomen in Antarctica (stroming/seizoensupwelling) en radiolarian rond de equator
(equatorupwelling). 14% van de diepe oceaanbodem bestaat uit siliciumooze. Het zinken van pelagic
sediment zou 20-50j duren, maar door zwaardere organismen dode dieren die de bovengenoemde
organismen consumeren gaat dit sneller. Mariene sneeuw is een mix levende en dode fytoplankton,
bacteriën, fecale pellets, vervelling van zoöplankton, materiaal van land en ander organisch materiaal
wat samenkomt en de zinksnelheid van deeltjes verhoogd, ze zorgen voor een productieve habitat op
de bodem.
, Autigeen sediment is vaak gemengd met terrigeen/biogeen en ontstaat door chemische reacties op
deeltjes van het dominante sediment. Dit zijn vooral mangaan ophopingen (mangaan/ijzeroxides)
met sporen van andere metalen. Ze groeien
heel langzaam (1-10mm/miljoen jaar). Ze
groeien vaak op stukjes bot of kleine
kristallen. Sommige hebben 1m diameter,
andere zijn aardappelgrootte. Er is ook veel
bacteriële activiteit op, 20-50% van de Pacific
oceaanbodem bevat deze (blijven liggen
door weinig stroming/verandering bodem
door organismen). Evaporiten zijn een
andere groep autigeen sediment gevormd
door verdampend water waarbij zouten
achterblijven, deze brachten veel
calciumcarbonaat, maar niet alles (zie
afbeelding hiernaast). In ondiepe gebieden
met hoge bioproductiviteit en verwarming
door de zon kunnen micro planten het ook
oplossen waardoor water minder zuur
wordt, deze kunnen gebruikt worden voor
schelpen of neerslaan in het zand. Dit noem
je oolit zand.
In dit hoorcollege gaan we in op sommige grote milieuproblemen die huidige oceanen teisteren,
zoals de jacht op zoogdieren en het plastic probleem.
Het oogsten van zand zorgt voor een vermindering in biodiversiteit. Ook kan het opgelost sediment
meebrengen waardoor licht minder beschikbaar is. Het bemachtigen van olie kan ernstig fout gaan,
na een grote olieramp stierf veel biodiversiteit. Ook de jacht op walvissen is lang bezig geweest, maar
nu verboden dus ze komen terug.
Hoe ernstig zijn de problemen, waar treden ze op en zijn er oplossingen te bedenken?
Er zijn veel kustverstoringen en klimaat veranderingen. Door visserijen en aquacultuur ontstaat een
uitsterving in biodiversiteit en verstoring. Er zijn vervuilingen, invasieve soorten en waterkwaliteit
gaat achteruit.
Wat is the Law of the Sea en waarom is die belangrijk.
De Law of the Sea is ingevoerd door de United Nations. Regels in dit pakt zijn bijvoorbeeld territoriale
wateren die 18.2km van de kust strekken waarbij passage mag plaatsvinden mits vriendelijk, de
exclusieve economische zone (EEZ, 40%) strekt 370km van een kustlijn (kan rekken tot 650km als
aangetoond is of shelf tot hier loopt) waarin een gebruik mag maken van middelen en beschermen,
alles hierbuiten zijn de high seas (60%) waar alles van iedereen is, bescherming van de oceaan en
voorkomen van vervuiling en wetenschappelijke vrijheid in de oceaan. Amerika heeft eenzijdig 200-
nautische-mijlen geclaimd rondom hun land en wil dus niet de Law of the Sea.
Evolutie: Wat zijn de belangrijkste pilaren in de evolutie theorie, wat is convergente evolutie.
De pilaren in de evolutietheorie zijn:
1. In elke groep van organismen moeten meer nakomelingen worden geproduceerd dan kunnen
overleven tot reproductie.
2. Random variaties vinden in alle organismen plaats, sommige genen zijn erfelijk.
3. Sommige erfelijke eigenschappen van een organisme zorgen voor een betere aanpassing aan
de omgeving.
Vandaag gaan we kijken wat er eigenlijk op de bodem van die bekkens ligt: de oceaansedimenten.
Sedimenten zijn deeltjes organisch of anorganisch materiaal die zich ophopen
in een losse niet samengepakte vorm. Dit accumuleert naar mate van tijd. Het
kan bestaan uit deeltjes dode organismen, stof geblazen door de wind,
vulkaanas en veel meer materialen uit de mariene wereld. De meeste
sedimenten bestaan uit zand, zilt en klei. Hoe kleiner de deeltjes, hoe
makkelijker transport gaat. Zie hiernaast de stroomsnelheid nodig voor
loskomen (blauw) en blijven liggen (rood). Zilt en klei zijn meestal het meest
verwijdert na transport vanaf hun originele locatie. Goed-gesorteerd
sediment bestaat uit één deeltjesgrootte (diepe oceaanbodem), slecht-
gesorteerd sediment uit meerdere (kustklif met erosie). Hoe meer
energieomzetting er is in een gebied, hoe minder goed gesorteerd het sediment.
We bespreken de bronnen van het sediment: biogeen, terrigeen, autigeen en zelfs cosmogeen.
Sedimenten kunnen worden gesorteerd in vier categorieën: terrigeen, biogeen, autigeen en
cosmogeen.
Terrigeen sediment zijn het meest rijk aan stoffen. Ze ontstaan op continent uit erosie,
vulkaanerupties en door wind geblazen stof, ze worden vooral door rivieren getransporteerd, maar
ook door wind en aswolken. Ze komen dus vooral bij uitmondingen terecht. Het sediment is vooral
afkomstig van kristallen ontstaan door langzame koeling van gesmolten materiaal, bijvoorbeeld van
graniet. Dit is ook de bron van kwats en klei, de meest voorkomende componenten van terrigeen
mariene sediment. Ze ondergaan een lange cyclus, een berg ontstaat, water en wind zorgen voor
erosie naar de oceaan, hier verzameld alles en verplaatst het mee met de platentektoniek.
Biogeen sediment komt daarna het meeste voor, maar bedekt wel de grootste oppervlakte. Het
bestaat uit silicium en calciumcomponenten die sedimenten van biologisch ontstaan verzorgen, ook
kwamen ze door rivieren, maar werden door planten en dieren gebruikt. Dit sediment ligt vooral op
plekken met een hoge biodiversiteit (upwelling gebieden), ze ontstaan als deze dieren met schelpen
en plankton sterven (kan olie/gas worden).
Autigeen sediment (hydrogeen) stamt direct af van zeewater, het zijn gesteente, verse korst,
materiaal uit hydrothermale openingen en die van de rivierafvoer naar de oceaan stromen. Het zijn
vooral samengroeiïngen van mangaan en fosfaat langs continentale marges. Accumulatie gaat
normaal langzaam, behalve bij uitdroging van een meer bijvoorbeeld.
Cosmogeen sediment is minst voorkomend en komt vooral uit kometen en interplanetair stof
(zilt/zand-grootte deeltjes van komeetbotsingen) wat de atmosfeer inkomt. Meestal verdampt dit bij
vallen. Soms ontstaat hierbij microtektites,
kleine glasstukjes die na inslag van
aardkorst lanceren, koelen en weer naar de
oceaanbodem vallen.
Sediment van continentale shelfs (neretic
sediment) bestaat vooral uit terrigeen
matriaal. Slope, rise en diepe-
oceaanbodem uit biogeen sediment
(pelagic sediment). 72% ligt hier rondom,
maar is maar 12% van totale zeebodem.
Meestal is sediment een mix van
verschillende.
Verschillende biotische, chemische en
fysische processen bepalen wat voor
sediment op de oceaan/zeebodem ligt, en
,dit is regionaal dus zeer verschillend. Als je die redenering omdraait kan je aan de hand van het
sedimenttype op een plek in de oceaan dus ook iets zeggen over de biotische, chemische en
fysische processen die in dat gebied spelen.
Stromingen brengen deeltjes langs de kust, golven brengen zilt en klei dieper, als het zo diep is zonder
golven worden alleen nog kleine hoeveelheden door diepe stromingen verplaatst. Er ontstaat een
sortering van deeltjesgrootte, bij de kust groter en bij shelf break kleinere deeltjes. Er zijn
uitzonderingen. Op de polen neemt het bevroren water alle groottes deeltjes mee, die weer
vrijkomen bij smelten waardoor geen sortering ontstaat, ook diepe stromingen vestoren dit. Bij de
ijstijd brachten rivieren deeltjes verder dan de shelf, want het water stond lager. In de situatie
ertussenin wordt meer sediment gebracht naar shelves dan naar oceaanbodem. In Noord-Amerika
komen de meeste rivieren niet tot de zee, dus is het meeste sediment daar afkomstig uit de periode
van de ijstijd. Meestal bestaan neretic sediments ook uit een beetje biogeen sediment met veel
biologische stoffen. Soms ontstaat lithificatie, sediment wordt door hoge druk steen. Wanneer deze
door platentektoniek omhoog komen kunnen bergen ontstaan (M Everest/Grand Canyon).
Pelagic sediment is het dikst op oceaanvlaktes en het dunst (of afwezig) bij oceaanruggen. Meestal
komt het sediment hier terecht door turbidity currents (troebelheid stromingen), het zijn een soort
lawines onderwater. De deeltjes noem je turbidites, ze komen in laagjes te liggen op de
oceaanbodem, elk laagje is een andere lawine. Het kan ook zorgen voor fossilisatie van mariene
ecosystemen die zich nestelen aan randen van canyons en meegenomen worden.
Het meeste bestaat uit terrigeen sediment van klei en vulkaan/wind geblazen deeltjes (rood klei). De
accumulatie is langzaam doordat klei langzaam zakt.
Er is minder terrigeen materiaal bij de diepe oceaan dan bij kusten, maar evenveel biogeen, daarom
is de proportie biologisch materiaal hier groter. Het sediment ooze (slijk) bevat 30% biogeen
materiaal. Kleine plantjes en eencelligen die hierop voeden sterven, zakken naar de bodem met
schelpen en mengen met terrigeen zilt en klei tot ooze. De silicium wordt siliciumhoudend ooze en
calcium wordt kalkhoudend ooze (van foraminifera/coccolithoporen, witte kliffen omhoog door
platentektoniek, was oceaanbodem). Accumulatie gaat 1-6cm/1000j en is afhankelijk van biologische
productiviteit. Op grote diepte is water wat zuurder en is er een hogere druk, waardoor schelpen
sneller afgebroken worden (meer CO2). De calciumcarbonaat compensatie diepte (CCD) is de grens
waar calciumcarbonaat afgebroken wordt, er is een onderwater ‘sneeuwgrens’.
Silicium ooze (van radiolarian/diatoms) ontstaat uit veel langzamer afbrekende schelpen op elke
diepte. Diatomen in Antarctica (stroming/seizoensupwelling) en radiolarian rond de equator
(equatorupwelling). 14% van de diepe oceaanbodem bestaat uit siliciumooze. Het zinken van pelagic
sediment zou 20-50j duren, maar door zwaardere organismen dode dieren die de bovengenoemde
organismen consumeren gaat dit sneller. Mariene sneeuw is een mix levende en dode fytoplankton,
bacteriën, fecale pellets, vervelling van zoöplankton, materiaal van land en ander organisch materiaal
wat samenkomt en de zinksnelheid van deeltjes verhoogd, ze zorgen voor een productieve habitat op
de bodem.
, Autigeen sediment is vaak gemengd met terrigeen/biogeen en ontstaat door chemische reacties op
deeltjes van het dominante sediment. Dit zijn vooral mangaan ophopingen (mangaan/ijzeroxides)
met sporen van andere metalen. Ze groeien
heel langzaam (1-10mm/miljoen jaar). Ze
groeien vaak op stukjes bot of kleine
kristallen. Sommige hebben 1m diameter,
andere zijn aardappelgrootte. Er is ook veel
bacteriële activiteit op, 20-50% van de Pacific
oceaanbodem bevat deze (blijven liggen
door weinig stroming/verandering bodem
door organismen). Evaporiten zijn een
andere groep autigeen sediment gevormd
door verdampend water waarbij zouten
achterblijven, deze brachten veel
calciumcarbonaat, maar niet alles (zie
afbeelding hiernaast). In ondiepe gebieden
met hoge bioproductiviteit en verwarming
door de zon kunnen micro planten het ook
oplossen waardoor water minder zuur
wordt, deze kunnen gebruikt worden voor
schelpen of neerslaan in het zand. Dit noem
je oolit zand.
In dit hoorcollege gaan we in op sommige grote milieuproblemen die huidige oceanen teisteren,
zoals de jacht op zoogdieren en het plastic probleem.
Het oogsten van zand zorgt voor een vermindering in biodiversiteit. Ook kan het opgelost sediment
meebrengen waardoor licht minder beschikbaar is. Het bemachtigen van olie kan ernstig fout gaan,
na een grote olieramp stierf veel biodiversiteit. Ook de jacht op walvissen is lang bezig geweest, maar
nu verboden dus ze komen terug.
Hoe ernstig zijn de problemen, waar treden ze op en zijn er oplossingen te bedenken?
Er zijn veel kustverstoringen en klimaat veranderingen. Door visserijen en aquacultuur ontstaat een
uitsterving in biodiversiteit en verstoring. Er zijn vervuilingen, invasieve soorten en waterkwaliteit
gaat achteruit.
Wat is the Law of the Sea en waarom is die belangrijk.
De Law of the Sea is ingevoerd door de United Nations. Regels in dit pakt zijn bijvoorbeeld territoriale
wateren die 18.2km van de kust strekken waarbij passage mag plaatsvinden mits vriendelijk, de
exclusieve economische zone (EEZ, 40%) strekt 370km van een kustlijn (kan rekken tot 650km als
aangetoond is of shelf tot hier loopt) waarin een gebruik mag maken van middelen en beschermen,
alles hierbuiten zijn de high seas (60%) waar alles van iedereen is, bescherming van de oceaan en
voorkomen van vervuiling en wetenschappelijke vrijheid in de oceaan. Amerika heeft eenzijdig 200-
nautische-mijlen geclaimd rondom hun land en wil dus niet de Law of the Sea.
Evolutie: Wat zijn de belangrijkste pilaren in de evolutie theorie, wat is convergente evolutie.
De pilaren in de evolutietheorie zijn:
1. In elke groep van organismen moeten meer nakomelingen worden geproduceerd dan kunnen
overleven tot reproductie.
2. Random variaties vinden in alle organismen plaats, sommige genen zijn erfelijk.
3. Sommige erfelijke eigenschappen van een organisme zorgen voor een betere aanpassing aan
de omgeving.
