Syklusen av oksygen gjennom et økosystem

Atmosfærisk oksygen kreves av alle terrestriske og vannplanter og dyr for å puste: nedbrytning av organiske forbindelser for karbon og energi som er nødvendig for cellulært vedlikehold og vekst. Planter og dyr returnerer deretter oksygen tilbake til atmosfæren, jorda eller vannet, selv om det er flere veier for oksygen å ta, primært ved å samhandle med andre molekyler i jord og vann.

Jordens atmosfære har en oksygenkonsentrasjon på 21 prosent, og elementet sykles raskt mellom planter, dyr og atmosfæren gjennom fotosyntese og respirasjon. I vann beveger oksygen seg mye langsommere, så oksygenforbruket gjennom åndedrett overstiger ofte produksjonen gjennom fotosyntese, noe som resulterer i daglige skift i konsentrasjoner av oppløst oksygen. Tilsvarende er oksygeninntrengning i mettet jord mye langsommere enn i tørr jord, noe som fører til forskjellige oksygenkonsentrasjoner i forskjellige deler av jorden. Dette påvirker igjen ytterligere oksygentransport.

I fotosyntese omdannes atmosfærisk karbondioksid til glukose inne i plantens blader. Oksygen er et biprodukt av fotosyntese og frigjøres av plantene tilbake i atmosfæren. Det kan også frigjøres gjennom rotsystemet, og gir oksygen til jorden. Senket vannvegetasjon og planteplankton frigjør oksygen som produseres under fotosyntesen i vannet. Både terrestriske og akvatiske

Respirasjon er en cellulær prosess utført av både planter og dyr. Under respirasjon brukes molekylært oksygen for å bryte ned organiske karbonforbindelser. Hos dyr kommer dette karbonet fra maten de spiser, mens karbon i planter oppnås under fotosyntese. Åndedrett som krever oksygen kalles aerob åndedrett og består av oksygen som aksepterer elektroner fra karbon. Andre elementer enn oksygen kan brukes til å motta elektroner fra karbon, selv om de er mindre effektive.

Oksygen gir mest energi til planter, dyr og mikrober under respirasjon. Men når alt oksygenet i vann eller mettet jord er forbrukt, kan noen mikrober erstatte andre forbindelser for oksygen, inkludert jern, mangan, nitrat og sulfat, i en prosess kjent som anaerob åndedrett. Anaerob respirasjon er vanlig i våtmarksjord, som ofte blir oversvømmet og har lavere oksygenkonsentrasjoner enn tørrere jord. Når oksygen kommer tilbake i jord eller vann, starter aerob respirasjon igjen.