El oxígeno atmosférico es requerido por todas las plantas y animales terrestres y acuáticos para la respiración: la descomposición de compuestos orgánicos para el carbono y la energía necesaria para el mantenimiento y crecimiento celular. Luego, las plantas y los animales devuelven el oxígeno a la atmósfera, el suelo o el agua, aunque existen múltiples vías para el oxígeno, principalmente mediante la interacción con otras moléculas en el suelo y el agua.
Aire, suelo y agua
La atmósfera de la Tierra tiene una concentración de oxígeno del 21 por ciento y el elemento se cicla rápidamente entre las plantas, los animales y la atmósfera a través de la fotosíntesis y la respiración. En el agua, el oxígeno se mueve mucho más lento, por lo que el consumo de oxígeno a través de la respiración a menudo excede la producción a través de la fotosíntesis, lo que resulta en cambios diarios en las concentraciones de oxígeno disuelto. De manera similar, la penetración del oxígeno en el suelo saturado es mucho más lenta que en el suelo seco, lo que conduce a diferentes concentraciones de oxígeno en diferentes partes del suelo. Esto, a su vez, influye en el transporte de oxígeno adicional.
Fotosíntesis
En la fotosíntesis, el dióxido de carbono atmosférico se convierte en glucosa dentro de las hojas de las plantas. El oxígeno es un subproducto de la fotosíntesis y las plantas lo liberan a la atmósfera. También se puede liberar a través del sistema radicular, proporcionando oxígeno al suelo. La vegetación acuática sumergida y el fitoplancton liberan al agua el oxígeno producido durante la fotosíntesis. Tanto terrestres como acuáticos las plantas producen oxígeno disponible para la respiración de otras plantas y animales.
Respiración
La respiración es un proceso celular realizado tanto por plantas como por animales. Durante la respiración, el oxígeno molecular se utiliza para descomponer los compuestos orgánicos de carbono. En los animales, este carbono proviene de los alimentos que consumen, mientras que el carbono en las plantas se obtiene durante la fotosíntesis. La respiración que requiere oxígeno se denomina respiración aeróbica y consiste en oxígeno que acepta electrones del carbono. Se pueden usar elementos distintos al oxígeno para aceptar electrones del carbono, aunque son menos eficientes.
Respiración anaerobica
El oxígeno proporciona la mayor cantidad de energía a las plantas, los animales y los microbios durante la respiración. Sin embargo, cuando se ha consumido todo el oxígeno del agua o del suelo saturado, algunos microbios pueden sustituir a otros. compuestos de oxígeno, que incluyen hierro, manganeso, nitrato y sulfato, en un proceso conocido como anaeróbico respiración. La respiración anaeróbica es común en suelos de humedales, que con frecuencia se inundan y tienen concentraciones de oxígeno más bajas que los suelos más secos. Cuando el oxígeno vuelve a entrar en el suelo o el agua, la respiración aeróbica comienza de nuevo.