Ciclo dell'ossigeno

Il ciclo dell'ossigeno è il ciclo biogeochimico che descrive il movimento dell'ossigeno tra le sue tre principali riserve: l'atmosfera terrestre (aria) la biosfera (la somma totale di ossigeno in tutti gli ecosistemi) e la litosfera (la crosta terrestre). Il primo fattore che influisce sul ciclo è la fotosintesi, che è direttamente necessaria a quasi tutta la vita sulla Terra ed è responsabile della sua presenza in atmosfera.

Il ciclo dell'ossigeno

Riserve

La maggior parte dell'ossigeno terrestre si trova nei silicati e negli ossidi della crosta terrestre e del mantello (99,5%). Solo una piccola porzione si trova nella biosfera (0,01%) e nell'atmosfera (0,36%). La principale fonte di ossigeno atmosferico è la fotosintesi, che produce zuccheri e ossigeno consumando anidride carbonica e acqua secondo la reazione:

6CO₂ + 6H₂O + energia → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Gli organismi che compiono la fotosintesi sono le piante terrestri e certi tipi di fitoplancton, come il cianobatterio Prochlorococcus, scoperto nel 1986 e responsabile di più di metà della produzione di ossigeno ad opera di forme di vita oceanica.

Un'altra fonte di ossigeno atmosferico è la fotolisi, quando le radiazioni ultraviolette del sole "rompono" le molecole d'acqua o nitriti negli elementi primari come H, N e rilasciando O₂. Ad esempio la fotolisi dell'acqua avviene in questo modo:

2H₂O + energia → 4H + O₂

Le maggiori perdite di ossigeno atmosferico sono causate dalla respirazione e dalla decomposizione (biologia), meccanismi in cui batteri e animali consumano O₂ e rilasciano CO₂.

Capacità e variazioni

Tabella 1: Riserve di ossigeno coinvolte nel ciclo:

Riserva	Capacità (kg O2)	Flusso entrata/uscita (kg O2 ogni anno)	Stazionamento (anni)
Atmosfera	1,4×1018	3 * 1014	4500
Biosfera	1,6×1016	3 * 1014	50
Litosfera	2,9×1020	6 * 1011	500 milioni

Tabella 2: Guadagno e perdita annuali di ossigeno atmosferico (Unità in 10¹⁰ kg O₂ per anno)

Guadagni
Fotosintesi (terra) Fotosintesi (oceani) Fotolisi del N2O Fotolisi dell'H2O	16500 13500 1,3 0,03
Guadagni totali	~ 30000
Perdite - respirazione e decomposizione
Respirazione aerobica Ossidazione microbica Combustione di combustibile fossile (antropogenico) Ossidazione fotochimica Fissazione dell'N2 dalla luce Fissazione dell'N2 dall'industria (antropogenica) Ossidazione di gas vulcanici	23000 5100 1200 600 12 10 5
Perdite - Clima
Reazioni chimiche climatiche Reazione superficiale dell'O3	50 12
Perdite totali	~ 30000

Voci correlate

• Fotosintesi

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Collegamenti esterni

• (EN) oxygen cycle, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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