Krog kisika skozi ekosistem

Atmosferski kisik potrebujejo vse kopenske in vodne rastline in živali za dihanje: razgradnjo organskih spojin za ogljik in energijo, potrebno za vzdrževanje in rast celic. Rastline in živali nato kisik vrnejo nazaj v ozračje, tla ali vodo, čeprav obstaja več poti za prevzem kisika, predvsem z interakcijo z drugimi molekulami v tleh in vodi.

Zemeljska atmosfera ima koncentracijo kisika 21 odstotkov in element se s fotosintezo in dihanjem hitro vrti med rastlinami, živalmi in ozračjem. V vodi se kisik giblje veliko počasneje, zato poraba kisika z dihanjem pogosto preseže proizvodnjo s fotosintezo, kar povzroči dnevne premike koncentracij raztopljenega kisika. Podobno je prodiranje kisika v nasičena tla veliko počasnejše kot v suhih, kar vodi do različnih koncentracij kisika v različnih delih tal. To pa vpliva na nadaljnji transport kisika.

Pri fotosintezi se atmosferski ogljikov dioksid znotraj listov rastlin pretvori v glukozo. Kisik je stranski produkt fotosinteze, rastline pa ga sproščajo nazaj v ozračje. Sprosti se lahko tudi skozi koreninski sistem, ki tlom zagotavlja kisik. Potopljena vodna vegetacija in fitoplanktoni sproščajo v vodo kisik, ki nastane med fotosintezo. Tako kopenski kot vodni

Dihanje je celični proces, ki ga izvajajo rastline in živali. Med dihanjem se molekularni kisik uporablja za razgradnjo organskih ogljikovih spojin. Pri živalih ta ogljik prihaja iz hrane, ki jo zaužijejo, medtem ko ogljik v rastlinah dobijo med fotosintezo. Dihanje, ki zahteva kisik, imenujemo aerobno dihanje in je sestavljeno iz kisika, ki sprejema elektrone iz ogljika. Za sprejemanje elektronov iz ogljika lahko uporabimo druge elemente, razen kisika, čeprav so manj učinkoviti.

Kisik med dihanjem zagotavlja največ energije rastlinam, živalim in mikrobom. Ko pa porabimo ves kisik v vodi ali nasičenih tleh, lahko nekateri mikrobi nadomestijo druge spojine za kisik, vključno z železom, manganom, nitratom in sulfatom, v postopku, znanem kot anaerobni dihanje. Anaerobno dihanje je pogosto v mokriščnih tleh, ki so pogosto poplavljena in imajo nižjo koncentracijo kisika kot bolj suha tla. Ko se kisik vrne v tla ali vodo, se ponovno začne aerobno dihanje.