Tartalom
Az atmoszférikus oxigént minden szárazföldi és vízi növénynek és állatnak szüksége van a légzéshez: a szén és energia szerves vegyületeinek lebontása a sejtek fenntartásához és növekedéséhez szükséges. A növények és az állatok ezután visszajuttatják az oxigént a légkörbe, a talajba vagy a vízbe, bár az oxigén számos útvonalat vehet igénybe, elsősorban a talajban és a vízben lévő más molekulákkal való kölcsönhatás révén.
Levegő, talaj és víz
A Föld légkörének oxigénkoncentrációja 21 százalék, és az elem a növények, állatok és a légkör között fotoszintézis és légzés útján gyorsan körforgott. A vízben az oxigén sokkal lassabban mozog, tehát a légzés révén történő oxigénfogyasztás gyakran meghaladja a fotoszintézis révén képződött oxigént, ami az oldott oxigénkoncentráció napi eltolódásához vezet. Hasonlóképpen, az oxigén bejutása a telített talajba sokkal lassabb, mint a száraz talajban, ami a talaj különböző részein eltérő oxigénkoncentrációkat eredményez. Ez viszont befolyásolja a további oxigén szállítást.
Fotoszintézis
A fotoszintézis során a légköri szén-dioxid glükózmá alakul át a növények levelein belül. Az oxigén a fotoszintézis mellékterméke, amelyet a növények visszajuttatnak a légkörbe. A gyökérrendszeren keresztül is felszabadulhat, oxigént biztosítva a talajhoz. Az elmerült vízi növényzet és a fitoplankton felszabadítja a vízbe a fotoszintézis során képződött oxigént. Mind a szárazföldi, mind a vízi növények az oxigént elérhetővé teszik más növények és állatok számára.
Légzés
A légzés egy sejtes folyamat, amelyet növények és állatok is végeznek. A légzés során a molekuláris oxigént a szerves szénvegyületek lebontására használják. Állatokban ez a szén az általuk fogyasztott táplálékból származik, míg a növényekben a szén a fotoszintézis során keletkezik. Az oxigént igénylő légzést aerob légzésnek nevezzük, és az oxigént elfogadó elektronokat tartalmaz a szénből. Az oxigéntől eltérő elemek felhasználhatók az elektronok szénből történő elfogadására, bár ezek kevésbé hatékonyak.
Anaerob légzés
A légzés során az oxigén adja a legtöbb energiát a növényeknek, állatoknak és a mikrobáknak. Ha azonban a vízben vagy telített talajban lévő összes oxigén elfogyott, néhány mikrobák helyettesíthet más vegyületeket oxigénnel, beleértve a vasat, a mangánt, a nitrátot és a szulfátot, az anaerob légzés néven ismert folyamatban. Az anaerob légzés gyakori a vizes talajokban, amelyeket gyakran elárasztanak, és amelyek alacsonyabb oxigénkoncentrációval rendelkeznek, mint a szárazabb talajok. Amikor az oxigén visszatér a talajba vagy a vízbe, az aerob légzés újra elindul.