Sapropel (una contracción de las palabras griegas antiguas sapros y pelos , que significan putrefacción y barro (o arcilla), respectivamente) es un término utilizado en geología marina para describir sedimentos de color oscuro que son ricos en materia orgánica . Las concentraciones de carbono orgánico en sapropelos comúnmente superan el 2 % en peso.
El término eventos sapropel también puede referirse a eventos anóxicos oceánicos cíclicos (OEA), en particular aquellos que afectan al mar Mediterráneo con una periodicidad de aproximadamente 21.000 años.
Los sapropelos se han registrado en los sedimentos del Mediterráneo desde el cierre del océano Tetis oriental hace 13,5 millones de años. La formación de eventos de sapropelo 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 ocurrió a mediados del siglo XX. Desde entonces, se han investigado sus condiciones de formación.
La aparición de sapropelos se ha relacionado con los parámetros orbitales de la Tierra ( ciclos de Milankovitch ). Los ciclos de precesión influyen en el monzón africano , que influye en la circulación mediterránea a través de aumentos en los aportes de agua dulce.
Los sapropelos se desarrollan durante episodios de disponibilidad reducida de oxígeno en las aguas profundas, como un evento anóxico oceánico (OAE). La mayoría de los estudios de 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. Hay dos causas principales de OAE: reducción de la circulación en aguas profundas o aumento de la demanda de oxígeno del nivel superior.
Una reducción de la circulación en aguas profundas acabará provocando una grave disminución de las concentraciones de oxígeno en aguas profundas debido a la demanda bioquímica de oxígeno asociada a la descomposición de la materia orgánica, que se hunde en las profundidades marinas como resultado de la producción para la exportación de las aguas superficiales. La disminución del oxígeno en las aguas profundas favorece entonces una mayor conservación de la materia orgánica durante su enterramiento por los sedimentos. Los sedimentos ricos en materia orgánica también pueden formarse en entornos bien ventilados que tienen aguas superficiales muy productivas; en estos casos, la elevada demanda superficial simplemente extrae el oxígeno antes de que pueda entrar en la corriente de circulación profunda, privando así de oxígeno a las aguas profundas.
Los depósitos sapropélicos de eventos anóxicos oceánicos globales forman rocas generadoras de petróleo importantes . Los estudios detallados del proceso de formación de sapropelo se han concentrado en los depósitos relativamente recientes del Mediterráneo oriental, [1] el último de los cuales se produjo entre 9,5 y 5,5 mil años atrás.
Los sapropelos mediterráneos del Pleistoceno reflejan una mayor estratificación de la densidad en la aislada cuenca mediterránea. Registran una concentración de carbono orgánico más alta que en épocas sin sapropelos; un aumento en el δ 15 N y una disminución correspondiente en el δ 13 C indican un aumento de la productividad como resultado de la fijación de nitrógeno. [2] Este efecto es más pronunciado más al 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 sapropelos se distribuyen a una profundidad de 500 a 2200 m, y en diferentes zonas morfolitológicas tienen diferentes espesores. Se denominan sedimentos de aguas profundas a los sedimentos formados fuera de la zona de influencia de factores hidrogénicos como las olas impulsadas por el viento y las olas internas así como de los ciclos transgresivos y regresivos de la cuenca del Mar Negro. Aquí, en las condiciones de estancamiento relativo, se pueden observar secciones transversales ininterrumpidas porque esta zona estuvo bajo el nivel del mar durante todo el Pleistoceno y Holoceno . Los sedimentos minerales organogénicos de aguas profundas (DSOMS) son aquellos sedimentos que contienen más del 3% de carbono orgánico. Los sapropelos forman un único horizonte con espesor constante típico de la cuenca del Mar Negro. Análogos de los sapropelos en la plataforma continental y la parte superior del talud continental son la aleurita - pelita verde , exudados con acumulación de detritos vegetales y conchas descompuestas de Mytilus galloprovincialis . La transición de los lodos aleuríticos-pelíticos a los sapropelos es facial. La materia orgánica de los sapropelos es de origen heterogéneo. Están compuestos principalmente de organismos planctogénicos (alrededor del 80%) y materia orgánica continental (20%). Los organismos planctónicos están bien conservados en la mayoría de los casos en las condiciones de la zona de sulfuro de hidrógeno . Los principales componentes de los sapropelos son los quistes de dinoflagelados , las algas diatomeas , los cocolitofóridos , los peridiniales . La parte mineral de los lodos de sapropelo está representada por una mezcla policomponente de minerales arcillosos . Predominan los minerales illita y montmorillonita , la clorita y la caolinita se encuentran en cantidades subordinadas. Entre ellos raramente se encuentran granos individuales de cuarzo , feldespato , vidrio volcánico y otros. Los minerales carbonatados están representados principalmente por calcita y dolomita . Se acepta generalmente que la principal fuente de sulfuro de hidrógeno en el Mar Negro en la actualidad 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 organogénicos-minerales (sapropelos) es un producto de la extinción masiva de la biomasa de plancton como resultado de la inundación del Mar Negro.Existe un exceso de una gran cantidad de materia orgánica, lo que crea condiciones favorables para el desarrollo de la reducción de sulfato bacteriana. [3]
El profesor búlgaro Petko Dimitrov es el creador de la idea de utilizar 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. Los núcleos de sedimentos son recolectados e investigados por varias universidades e institutos de investigación en todo el mundo. [6]