Επιπτώσεις της οξυγόνωσης και του οργανικού εμπλουτισμού στα γεωχημικά χαρακτηριστικά του θαλάσσιου ιζήματος: μια πειραματική προσέγγιση

Οι επιπτώσεις του οργανικού εμπλουτισμού στα θαλάσσια βενθικά συστήματα μελετήθηκαν σε συνθήκες μεσοκόσμου. Ιζήματα από τρεις περιοχές με διαφορετική κοκκομετρική σύσταση επωάστηκαν σε δεξαμενές υπό διαφορετικές συνθήκες αερισμού και εμπλουτισμού με οργανικό υλικό. Σε αυτά μετρήθηκε το οξειδοαναγωγικό δυναμικό (Eh), η συγκέντρωση του υδρόθειου (H₂S), το pH και το οργανικό υλικό. Αν και τα ιζήματα από τις τρεις περιοχές αρχικά παρουσίασαν διαφορετική αντίδραση στον οργανικό εμπλουτισμό, σταδιακά οι τιμές των γεωχημικών τους μεταβλητών συνέκλιναν σε παρόμοια επίπεδα. Συγκεκριμένα, το Εh μειώθηκε με την πάροδο του χρόνου σε όλες τις δεξαμενές, ενώ η συγκέντρωση του H₂S στα ιζήματα εμφάνισε μια αύξηση αντίστροφη από αυτή του Eh σε όλες τις περιοχές και σε όλες τις συνθήκες αερισμού και εμπλουτισμού με οργανικό υλικό. Το γεγονός αυτό δείχνει ότι σε καταστάσεις υποξίας ή ανοξίας (αρνητικό Eh) λόγω εμπλουτισμού με οργανικό υλικό ο αερόβιος μεταβολισμός αντικαθίσταται σταδιακά από τον αναερόβιο και συγκεκριμένα την αναγωγή των ανόργανων ενώσεων του θείου που έχει ως συνέπεια την αύξηση της συγκέντρωσης του H₂S στο ίζημα.

The impacts of organic enrichment in marine benthic sediments were investigated under controlled conditions in the laboratory. Redox potential (Eh), pH, total sulfides and organic matter were measured every four days at three different types of sediment collected from different sites. Each one of the sediment samples was incubated in four separate tanks at different aeration supply and organic enrichment conditions (+air/+organic enrichment, +/-, -/- and -/+). Although the sediments had initially different reactions to organic enrichment, the values of the geochemical variables gradually converged. Specifically, redox potential decreased in every sediment sample, while total sulfides increased. It was concluded that aerobic metabolism was replaced by microbial sulfate reduction in the sediment under conditions of high organic matter sedimentation and the progressive formation of hypoxic/anoxic conditions.