Cyklus kyslíku ekosystémem

Atmosférický kyslík je vyžadován všemi suchozemskými a vodními rostlinami a zvířaty pro dýchání: rozklad organických sloučenin pro uhlík a energii nezbytnou pro udržení a růst buněk. Rostliny a živočichové poté vracejí kyslík zpět do atmosféry, půdy nebo vody, ačkoli kyslíku existuje několik cest, které je třeba přijmout, zejména interakcí s jinými molekulami v půdě a vodě.

Atmosféra Země má koncentraci kyslíku 21 procent a prvek se rychle cykluje mezi rostlinami, zvířaty a atmosférou pomocí fotosyntézy a dýchání. Ve vodě se kyslík pohybuje mnohem pomaleji, takže spotřeba kyslíku dýcháním často převyšuje produkci fotosyntézou, což vede k denním posunům koncentrací rozpuštěného kyslíku. Podobně je penetrace kyslíku do nasycené půdy mnohem pomalejší než v suché půdě, což vede k různým koncentracím kyslíku v různých částech půdy. To zase ovlivňuje další transport kyslíku.

Při fotosyntéze se atmosférický oxid uhličitý převádí na glukózu uvnitř listů rostlin. Kyslík je vedlejším produktem fotosyntézy a je uvolňován rostlinami zpět do atmosféry. Může se také uvolňovat kořenovým systémem a poskytovat půdě kyslík. Ponořená vodní vegetace a fytoplankton uvolňují kyslík produkovaný během fotosyntézy do vody. Pozemní i vodní

Dýchání je buněčný proces prováděný rostlinami i zvířaty. Během dýchání se molekulární kyslík používá k rozkladu organických sloučenin uhlíku. U zvířat tento uhlík pochází z potravy, kterou konzumují, zatímco uhlík v rostlinách se získává během fotosyntézy. Dýchání, které vyžaduje kyslík, se nazývá aerobní dýchání a skládá se z elektronů přijímajících kyslík z uhlíku. K přijímání elektronů z uhlíku lze použít jiné prvky než kyslík, i když jsou méně účinné.

Kyslík poskytuje nejvíce energie rostlinám, zvířatům a mikrobům během dýchání. Když je však spotřebován veškerý kyslík ve vodě nebo v nasycené půdě, mohou některé mikroby nahradit jiné sloučeniny pro kyslík, včetně železa, manganu, dusičnanu a síranu, v procesu známém jako anaerobní dýchání. Anaerobní dýchání je běžné v mokřadních půdách, které jsou často zaplavovány a mají nižší koncentraci kyslíku než sušší půdy. Když kyslík znovu vstoupí do půdy nebo vody, začne znovu aerobní dýchání.