Processus chimique par lequel les minéraux carbonatés (par ex. aragonite, calcite) se décomposent en ions dissous, libérant typiquement Ca2+ et CO3^2- (ou du bicarbonate dans des conditions acides), entraîné par la sous‑saturation (Ω < 1) ou par des réactions de protonation augmentant la solubilité.

Principe

La dissolution se produit lorsque le produit ionique ambiant de Ca2+ et CO3^2- est inférieur au produit de solubilité du minéral, ou lorsque l'acidification (pCO2 plus élevé, pH plus bas) déplace la spéciation carbonatée vers plus de bicarbonate soluble, accélérant la perte minérale ; les cinétiques dépendent de l'aire de surface, de la température et de la présence de chélateurs organiques ou de biofilms.

Démonstration

Les coquilles biogéniques plongeant en profondeur rencontrent des concentrations en ion carbonate plus faibles et un CO2 plus élevé, provoquant la dissolution progressive des tests aragonitiques ou calcitiques à et sous la lysocline et contribuant à l'alcalinité des eaux profondes.

Mauvaise application

Attribuer la perte observée de matériau carbonaté uniquement à la dissolution chimique sans prendre en compte l'abrasion mécanique, la prédation, la bioérosion ou la recristallisation diagénétique précoce ; supposer que les vitesses de dissolution égalent les tendances thermodynamiques sans contraintes cinétiques.

Conséquence

Lorsqu'elle est correctement identifiée, la dissolution des carbonates explique les augmentations d'alcalinité et de calcium en profondeur, modifie la structure des habitats benthiques, réduit la préservation des sédiments carbonatés et fournit une rétroaction sur le cycle du carbone océanique en convertissant le carbonate solide en carbone inorganique dissous et en alcalinité.

Inversion

Le processus opposé est la précipitation ou le cimentage des carbonates, où des conditions (Ω > 1, acidité réduite) favorisent la formation nette de solides carbonatés à partir d'ions dissous, diminuant le DIC et modifiant les schémas de sédimentation.

Limite

Concerne la dissolution chimique inorganique et la dissolution biogéochimiquement médiée des carbonates minéraux ; exclut la fragmentation physique, l'élimination purement biologique du matériau carbonaté sans dissolution chimique et les processus rédox qui n'altèrent pas directement la solubilité des minéraux carbonatés.

Tension sémantique

Une tension existe entre les prédictions thermodynamiques de dissolution (basées sur Ω) et la préservation observée due à des inhibitions cinétiques, des revêtements organiques ou un enfouissement rapide ; distinguer la dissolution chimique des autres mécanismes de perte est essentiel en interprétation sédimentaire et écologique.

Synthèse

La dissolution des carbonates est la conversion chimiquement entraînée des minéraux carbonatés solides en ions dissous sous des conditions de sous‑saturation ou d'acidification ; intégrée aux connaissances sur la cinétique, l'activité biologique et la dynamique sédimentaire, elle gouverne la préservation des carbonates, la génération d'alcalinité et les rétroactions du système carboné marin.