酸素サイクルは、地球の貯留層内および貯留層間の酸化還元反応による、イオン、分子、および酸化物のさまざまな酸化状態間の酸素原子の生物地球化学的遷移です。酸素という言葉は、最も一般的な酸素同素体である二原子酸素 (O 2 ) を指すために使用されます。これは、サイクルにおける多くの生物地球化学的酸化還元反応の共通の生成物または反応物であるためです。酸素循環にあるプロセスは、地質学的または生物学的であると見なされ、ソース (O 2生成) またはシンク (O 2消費) として評価されます。
貯水池
酸素は地球上で最も豊富な元素の 1 つであり、すべての主要な貯留層の大部分を占めています。地球の最大の酸素貯留層は、マントルと地殻のケイ酸塩と酸化物の鉱物にあります。地球の大気、生物圏、水圏を合わせると、地球の総酸素量の 0.05% 未満しか保持されません。 O 2とは別に、他の酸素原子は、バイオマスの分子の表面リザーバー全体に広がるさまざまな形で存在します。それらには、H 2 O、CO 2 、CO、H 2 O 2 、NO、NO 2 、H 2 SO が含まれます。 4 、MgO、CaO、PO 4および SiO 2 。
雰囲気
大気は、体積の 20.9% の酸素で構成されています。大気中に酸素を含む他の分子には、二酸化炭素、水蒸気、硫黄酸化物、窒素酸化物、オゾンなどがあります。
生物圏
生物圏は体積の 22% の酸素で構成されており、主に有機分子 (C X H X N X O X ) と水分子の構成要素として存在します。
水圏
水圏は、体積の 33% の酸素で構成されています。それは主に、遊離酸素や炭酸 (H X CO 3 ) を含む分子が溶解した水分子の成分として存在します。
リソスフィア
リソスフェアは、体積の 46.6% の酸素で構成されています。主にシリカ鉱物 (SiO 2 ) やその他の酸化物鉱物として存在します。
ソースとシンク
酸素には多くの非生物的な供給源と吸収源が存在しますが、現代の地球と海洋の大気中に大量の遊離酸素濃度が存在するのは、酸素発生光合成の生物学的プロセスによる酸素生成と、生物ポンプと呼ばれる生物学的吸収に起因すると考えられています。プレートテクトニクスを含む炭素埋没の地質学的プロセス。
生物学的生産
大気中の遊離酸素の主な供給源は光合成です。二酸化炭素と水から遊離酸素と糖を生成します。
6 CO 2 + 6H 2 O + エネルギー→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2
光合成生物には、陸上の植物と海洋の植物プランクトンが含まれます。
非生物生産
大気中の遊離酸素のもう 1 つの供給源は、光分解によるものです。高エネルギーの紫外線放射は、大気中の水と亜酸化窒素を成分原子に分解します。
2H 2 O + エネルギー→ 4H + O 2
2 N 2 O + エネルギー→ 4N + O 2
生物学的消費
酸素が大気から失われる主な方法は、動物の生命やバクテリアが酸素を消費して二酸化炭素を放出する腐敗と呼吸のメカニズムによるものです。
非生物消費
リソスフェアはまた、化学的風化や表面反応によって大気中の遊離酸素を消費します。
