Il ciclo dell'ossigeno è una transizione biogeochimica di atomi di ossigeno tra vari stati di ossidazione in ioni, molecole e ossidi attraverso reazioni redox all'interno e tra i serbatoi della terra. La parola ossigeno è usata per riferirsi al più comune allotropo dell'ossigeno, l'ossigeno biatomico (O 2 ). Questo perché è un prodotto o reagente comune di molte reazioni redox biogeochimiche nel ciclo. I processi che si trovano nel ciclo dell'ossigeno sono considerati geologici o biologici e sono valutati come fonte (produzione di O 2 ) o pozzo (consumo di O 2 ).
SERBATOI
L'ossigeno è tra gli elementi più abbondanti sulla terra e rappresenta una grande porzione di tutti i principali serbatoi. Di gran lunga il più grande serbatoio di ossigeno della terra è nei silicati e nei minerali di ossido del mantello e della crosta. L'atmosfera, la biosfera e l'idrosfera della terra insieme contengono meno dello 0,05% della massa totale di ossigeno della terra. Oltre all'O 2 , altri atomi di ossigeno sono presenti in diverse forme sparsi in tutti i serbatoi superficiali nelle molecole della biomassa, essi includono: H 2 O, CO 2 , CO, H 2 O 2 , NO, NO 2 , H 2 SO 4 , MgO, CaO, PO 4 e SiO 2 .
ATMOSFERA
L'atmosfera è composta dal 20,9% di ossigeno in volume. Altre molecole che contengono ossigeno nell'atmosfera includono anidride carbonica, vapore acqueo, ossidi di zolfo e di azoto e ozono.
BIOSFERA
La biosfera è costituita dal 22% di ossigeno in volume ed è presente principalmente come componente di molecole organiche (C X H X N X O X ) e molecole d'acqua.
IDROSFERA
L'idrosfera è composta dal 33% di ossigeno in volume. È presente principalmente come componente delle molecole d'acqua con molecole disciolte tra cui ossigeno libero e acidi carbonici (H X CO 3 ).
LITOSFERA
La litosfera è composta per il 46,6% di ossigeno in volume. È presente principalmente come minerali di silice (SiO 2 ) e altri minerali di ossido.
SORGENTI E LAVELLI
Sebbene esistano molte fonti abiotiche e pozzi per l'ossigeno, la presenza dell'abbondante concentrazione di ossigeno libero nell'atmosfera moderna della terra e dell'oceano è attribuita alla produzione di ossigeno dai processi biologici della fotosintesi ossigenata insieme a un pozzo biologico chiamato pompa biologica come così come il processo geologico del seppellimento del carbonio che coinvolge la tettonica a placche.
PRODUZIONE BIOLOGICA
La principale fonte di ossigeno libero atmosferico è la fotosintesi. Produce ossigeno libero e zuccheri dall'anidride carbonica e dall'acqua.
6 CO 2 + 6H 2 O + energia→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Gli organismi fotosintetizzanti includono la vita vegetale sulla terraferma e il fitoplancton degli oceani.
PRODUZIONE ABIOTICA
Un'ulteriore fonte di ossigeno libero atmosferico proviene dalla fotolisi. La radiazione ultravioletta ad alta energia scompone l'acqua atmosferica e il protossido di azoto sugli atomi componenti.
2 H 2 O + energia→ 4H + O 2
2 N 2 O + energia→ 4N + O 2
CONSUMO BIOLOGICO
Il modo principale attraverso il quale l'ossigeno viene perso dall'atmosfera è attraverso i meccanismi di decadimento e respirazione in cui la vita animale, così come i batteri, consumano ossigeno rilasciando anidride carbonica.
CONSUMO ABIOTICO
La litosfera consuma anche ossigeno libero atmosferico a causa degli agenti atmosferici chimici e delle reazioni superficiali.
