Sapropel

Sapropel (una contracción de las palabras griegas antiguas sapros y pelos , que significan putrefacción y lodo (o arcilla), respectivamente) es un término utilizado en geología marina para describir sedimentos de color oscuro ricos en materia orgánica . Las concentraciones de carbono orgánico en los sapropeles suelen superar el 2  % en peso.

El término eventos de sapropel también puede referirse a eventos anóxicos oceánicos cíclicos (EAO), en particular aquellos que afectan al mar Mediterráneo con una periodicidad de unos 21.000 años.

Se han registrado sapropeles en los sedimentos del Mediterráneo desde el cierre del océano Tetis oriental hace 13,5 millones de años. La formación de sapropeles en el mar Mediterráneo ocurre aproximadamente cada 21 000 años y dura entre 3 000 y 5 000 años. La primera identificación de estos eventos tuvo lugar a mediados del siglo XX. Desde entonces, se han investigado sus condiciones de formación.

La aparición de sapropeles se ha relacionado con los parámetros orbitales de la Tierra ( ciclos de Milankovitch ). Los ciclos de precesión influyen en el monzón africano , que a su vez influye en la circulación mediterránea mediante el aumento de los aportes de agua dulce.

Los sapropeles se forman durante episodios de baja disponibilidad de oxígeno en las aguas profundas, como un evento anóxico oceánico (EAO). La mayoría de los estudios sobre los mecanismos de formación infieren cierto grado de reducción de la circulación en aguas profundas. El oxígeno solo puede llegar a las profundidades marinas mediante la formación de nuevas aguas profundas y la consiguiente "ventilación" de las cuencas profundas. Existen dos causas principales de los EAO: la reducción de la circulación en aguas profundas o el aumento de la demanda de oxígeno en las capas superiores.

Una reducción en la circulación de aguas profundas eventualmente conducirá a una disminución significativa en las concentraciones de oxígeno en dichas aguas debido a la demanda bioquímica de oxígeno asociada con la descomposición de la materia orgánica. Esta se hunde en las profundidades marinas como resultado de la producción de exportación de las aguas superficiales. El agotamiento del oxígeno en las aguas del fondo favorece entonces una mayor preservación de la materia orgánica durante su enterramiento por los sedimentos. También pueden formarse sedimentos ricos en materia orgánica en entornos bien ventilados con aguas superficiales altamente productivas; en estos casos, la alta demanda superficial simplemente extrae el oxígeno antes de que pueda ingresar a la corriente de circulación profunda, privando así de oxígeno a las aguas del fondo.

Los depósitos sapropélicos de eventos anóxicos oceánicos globales forman importantes rocas madre de petróleo . Los estudios detallados del proceso de formación del sapropel se han concentrado en los depósitos relativamente recientes del Mediterráneo oriental, ^{[ 1 ]} el último de los cuales ocurrió entre 9,5 y 5,5 mil años atrás.

Los sapropeles mediterráneos del Pleistoceno reflejan una mayor estratificación de la densidad en la cuenca mediterránea aislada. Registran una mayor concentración de carbono orgánico que en épocas sin sapropeles; un aumento en el δ¹⁵N ^y la correspondiente disminución en el δ¹³C ^indican una mayor productividad como resultado de la fijación de nitrógeno. ^{[ 2 ]} Este efecto es más pronunciado hacia el este de la cuenca, lo que sugiere que el aumento de las precipitaciones fue más pronunciado en ese extremo del mar. ^{[ 2 ]}

En el Mar Negro , los sapropeles se distribuyen a una profundidad de 500 a 2200 m, y en diferentes zonas morfolitológicas presentan distintos espesores. Los sedimentos de aguas profundas son aquellos formados fuera de la zona de influencia de factores hidrogenoides como las olas generadas por el viento y las olas internas, así como de los ciclos transgresivos y regresivos de la cuenca del Mar Negro. Aquí, bajo condiciones de estancamiento relativo, se pueden observar secciones transversales ininterrumpidas, ya que esta área estuvo bajo el nivel del mar durante todo el Pleistoceno y el Holoceno . Los sedimentos minerales organogénicos de aguas profundas (DSOMS) son aquellos sedimentos que contienen más del 3 % de carbono orgánico. Los sapropeles forman un único horizonte de espesor constante, típico de la cuenca del Mar Negro. Análogos de los sapropeles en la plataforma continental y la parte superior del talud continental son la aleurita verde - pelita , lodos con acumulación de detritos vegetales y conchas descompuestas de Mytilus galloprovincialis . La transición de lodos aleuríticos-pelíticos a sapropeles es facial. La materia orgánica en los sapropeles es de origen heterogéneo. Están compuestos principalmente por organismos planctogénicos (alrededor del 80%) y materia orgánica continental (20%). Los organismos planctónicos se conservan bien en la mayoría de los casos bajo las condiciones de la zona de sulfuro de hidrógeno . Los componentes principales de los sapropeles son los quistes de dinoflagelados , las diatomeas , los cocolitofóridos y los peridiniales . La parte mineral de los lodos de sapropel está representada por una mezcla policomponente de minerales arcillosos . Los minerales illita y montmorillonita predominan, la clorita y la caolinita aparecen en cantidades subordinadas. Raramente se encuentran granos individuales de cuarzo , feldespato , vidrio volcánico y otros entre ellos. Los minerales carbonatados están representados principalmente por calcita y dolomita . Generalmente se acepta que la principal fuente de sulfuro de hidrógeno en el Mar Negro hoy en día son los procesos de descomposición anaeróbica de materia orgánica por bacterias reductoras de sulfato (BRS). La sustancia orgánica que se fija en el fondo de la cuenca en forma de sedimentos organominerales (sapropeles) es producto de la extinción masiva de la biomasa planctónica como resultado del diluvio del Mar Negro.. Existe un exceso de una enorme cantidad de materia orgánica, lo que crea condiciones favorables para el desarrollo de la reducción bacteriana de sulfato. ^{[ 3 ]}

El profesor búlgaro Petko Dimitrov es el creador de la idea de aplicar los sedimentos de sapropel del fondo del Mar Negro como fertilizante ecológico natural y productos biológicos. ^{[ 5 ] [ 3 ]} Según el magnate rumano Dinu Patriciu , los sedimentos de sapropel tienen el potencial de ser una fuente de energía no convencional. ^{[ 6 ]} Patriciu ha creado un proyecto de exploración marina en el Mar Negro que examina los sedimentos de sapropel de esa región. Varias universidades e institutos de investigación de todo el mundo recolectan y analizan núcleos de sedimentos. ^{[ 6 ]}

• Pelita , rocas de lodo

• El informe "Utilizando el material que asfixia los lagos rusos para tecnologías hídricas sostenibles" analiza los usos del sapropel.