Skābekļa cikls caur ekosistēmu

Atmosfēras skābeklis ir vajadzīgs visiem sauszemes un ūdens augiem un dzīvniekiem elpošanai: organisko savienojumu sadalīšana oglekļa un enerģijas iegūšanai, kas nepieciešama šūnu uzturēšanai un augšanai. Pēc tam augi un dzīvnieki skābekli atgriež atmosfērā, augsnē vai ūdenī, lai gan skābeklim ir vairāki ceļi, galvenokārt mijiedarbojoties ar citām augsnes un ūdens molekulām.

Zemes atmosfērā skābekļa koncentrācija ir 21 procents, un elements tiek ātri apritēts starp augiem, dzīvniekiem un atmosfēru, izmantojot fotosintēzi un elpošanu. Ūdenī skābeklis pārvietojas daudz lēnāk, tāpēc skābekļa patēriņš, izmantojot elpošanu, fotosintēzes laikā bieži pārsniedz ražošanu, kā rezultātā katru dienu mainās izšķīdušā skābekļa koncentrācija. Tāpat skābekļa iekļūšana piesātinātajā augsnē ir daudz lēnāka nekā sausā augsnē, kas dažādās skābekļa koncentrācijās dažādās augsnes daļās noved pie atšķirīgas. Tas savukārt ietekmē turpmāku skābekļa transportu.

Fotosintēzē atmosfēras oglekļa dioksīds augu lapās tiek pārveidots par glikozi. Skābeklis ir fotosintēzes blakusprodukts, un augi to atkal izdala atmosfērā. To var izdalīt arī caur sakņu sistēmu, nodrošinot augsnei skābekli. Iegremdētā ūdens veģetācija un fitoplanktons ūdenī izdala fotosintēzes laikā radušos skābekli. Gan sauszemes, gan ūdens

Elpošana ir šūnu process, ko veic gan augi, gan dzīvnieki. Elpošanas laikā molekulāro skābekli izmanto organisko oglekļa savienojumu noārdīšanai. Dzīvniekiem šis ogleklis rodas no pārtikas, ko viņi patērē, savukārt augos esošais ogleklis tiek iegūts fotosintēzes laikā. Elpošana, kurai nepieciešams skābeklis, tiek saukta par aerobo elpošanu un sastāv no skābekļa, kas no oglekļa pieņem elektronus. Elementu pieņemšanai no oglekļa var izmantot citus elementus, izņemot skābekli, lai gan tie ir mazāk efektīvi.

Elpošanas laikā skābeklis nodrošina visvairāk enerģijas augiem, dzīvniekiem un mikrobiem. Tomēr, kad viss skābeklis ūdenī vai piesātinātā augsnē ir iztērēts, daži mikrobi var aizstāt citus skābekļa savienojumi, ieskaitot dzelzi, mangānu, nitrātu un sulfātu, procesā, kas pazīstams kā anaerobs elpošana. Anaerobā elpošana ir izplatīta mitrāju augsnēs, kuras bieži ir applūdušas un kurās skābekļa koncentrācija ir mazāka nekā sausākās augsnēs. Kad skābeklis atgriežas augsnē vai ūdenī, aerobā elpošana sākas no jauna.