De zuurstofcyclus is een biogeochemische overgang van zuurstofatomen tussen verschillende oxidatietoestanden in ionen, moleculen en oxiden door middel van redoxreacties in en tussen de reservoirs van de aarde. Het woord zuurstof wordt gebruikt om te verwijzen naar de meest voorkomende zuurstofallotroop, diatomische zuurstof (O 2 ). Dit komt omdat het een veelvoorkomend product of reactant is van veel biogeochemische redoxreacties in de cyclus. Processen die zich in de zuurstofcyclus bevinden, worden als geologisch of biologisch beschouwd en worden beoordeeld als een bron (O 2 -productie) of als een zinkput (O 2 -consumptie).
RESERVOIRS
Zuurstof is een van de meest voorkomende elementen op aarde en vertegenwoordigt een groot deel van elk groot reservoir. Verreweg het grootste zuurstofreservoir op aarde bevindt zich in de silicaat- en oxidemineralen van de mantel en korst. De atmosfeer, biosfeer en hydrosfeer van de aarde bevatten samen minder dan 0,05% van de totale massa zuurstof van de aarde. Afgezien van O 2 , zijn andere zuurstofatomen aanwezig in verschillende vormen verspreid over de oppervlaktereservoirs in de moleculen van biomassa, waaronder: H 2 O, CO 2 , CO, H 2 O 2 , NO, NO 2 , H 2 SO 4 , MgO, CaO, P04 en Si02 .
ATMOSFEER
De atmosfeer bestaat uit 20,9% zuurstof per volume. Andere moleculen die zuurstof in de atmosfeer bevatten, zijn onder meer koolstofdioxide, waterdamp, zwavel- en stikstofoxiden en ozon.
BIOSFEER
De biosfeer bestaat uit 22% zuurstof per volume en is voornamelijk aanwezig als een component van organische moleculen (C X H X N X O X ) en watermoleculen.
WATERSPOEL
De hydrosfeer bestaat uit 33% zuurstof per volume. Het is meestal aanwezig als een component van watermoleculen met opgeloste moleculen, waaronder vrije zuurstof en koolzuur (H X CO 3 ).
LITHOSFEER
De lithosfeer bestaat uit 46,6% zuurstof per volume. Het is meestal aanwezig als silicamineralen (SiO 2 ) en andere oxidemineralen.
BRONNEN EN gootstenen
Hoewel er veel abiotische bronnen en putten voor zuurstof bestaan, wordt de aanwezigheid van de overvloedige vrije zuurstofconcentratie in de moderne atmosfeer van de aarde en de oceaan toegeschreven aan de productie van zuurstof uit de biologische processen van oxygenische fotosynthese, samen met een biologische gootsteen die de biologische pomp wordt genoemd. evenals het geologische proces van koolstofbegraving waarbij platentektoniek betrokken is.
BIOLOGISCHE PRODUCTIE
De belangrijkste bron van vrije zuurstof uit de lucht is fotosynthese. Het produceert vrije zuurstof en suikers uit koolstofdioxide en water.
6 CO 2 + 6H 2 O + energie→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Fotosynthetiserende organismen omvatten het plantenleven op het land en het fytoplankton van de oceanen.
ABIOTISCHE PRODUCTIE
Een extra bron van vrije zuurstof uit de lucht komt van fotolyse. Hoogenergetische ultraviolette straling breekt atmosferisch water en lachgas af tot samenstellende atomen.
2 H 2 O + energie→ 4H + O 2
2 N 2 O + energie→ 4N + O 2
BIOLOGISCHE CONSUMPTIE
De belangrijkste manier waarop zuurstof uit de atmosfeer verloren gaat, is door verval en ademhalingsmechanismen waarbij dieren en bacteriën zuurstof verbruiken waarbij koolstofdioxide vrijkomt.
ABIOTISCHE CONSUMPTIE
De lithosfeer verbruikt ook atmosferische vrije zuurstof door chemische verwering en oppervlaktereacties.
