İçerik
Tüm karasal ve sucul bitkilerin ve hayvanların solunum için gerekli olduğu atmosferik oksijene ihtiyaç vardır: hücresel bakım ve büyüme için gerekli olan karbon ve enerji için organik bileşiklerin parçalanması. Bitkiler ve hayvanlar daha sonra oksijeni atmosfere, toprağa veya suya geri döndürürler; bununla birlikte, oksijenin alınması için, toprak ve sudaki diğer moleküller ile etkileşime girerek birçok yol vardır.
Hava, Toprak ve Su
Toprak atmosferi yüzde 21'lik bir oksijen konsantrasyonuna sahiptir ve element, bitkiler, hayvanlar ve atmosfer arasında fotosentez ve solunum yoluyla hızla çevrilir. Suda, oksijen çok daha yavaş hareket eder, bu nedenle solunum yoluyla oksijen tüketimi çoğu zaman çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında günlük kaymalara neden olacak şekilde fotosentez yoluyla üretimi aşar. Benzer şekilde, doymuş toprağa oksijen girişi kuru toprağa göre çok daha yavaştır ve bu da toprağın farklı bölgelerinde farklı oksijen konsantrasyonlarına yol açar. Bu da, daha fazla oksijen taşınmasını etkiler.
Fotosentez
Fotosentezde, atmosferik karbon dioksit bitkilerin yaprakları içinde glikoza dönüşür. Oksijen, fotosentezin bir yan ürünüdür ve bitkiler tarafından tekrar atmosfere salınır. Ayrıca toprağa oksijen sağlayan kök sistemi yoluyla salınabilir. Su altındaki bitki örtüsü ve fitoplankton, fotosentez sırasında üretilen oksijeni suya salgılar. Hem karasal hem de sucul bitkiler, diğer bitkiler ve hayvanlar tarafından solunum için oksijeni sağlar.
Solunum
Solunum, hem bitkiler hem de hayvanlar tarafından gerçekleştirilen hücresel bir işlemdir. Solunum sırasında, organik karbon bileşiklerini parçalamak için moleküler oksijen kullanılır. Hayvanlarda, bu karbon tükettikleri gıdalardan gelir, bitkilerde ise karbon fotosentez sırasında elde edilir. Oksijen gerektiren solunum aerobik solunum olarak adlandırılır ve karbondan oksijen alan elektronlardan oluşur. Oksijen dışındaki elementler karbondan elektronları kabul etmek için kullanılabilir, ancak daha az verimlidirler.
Anaerobik Solunum
Oksijen solunum sırasında bitkilere, hayvanlara ve mikroplara en fazla enerjiyi sağlar. Bununla birlikte, sudaki veya doymuş topraktaki oksijenin tamamı tüketildiğinde, bazı mikroplar anaerobik solunum olarak bilinen bir işlemde demir, manganez, nitrat ve sülfat dahil olmak üzere oksijenin diğer bileşimlerinin yerini alabilir. Anaerobik solunum, sık sık su basmış ve kuru topraklardan daha düşük oksijen konsantrasyonlarına sahip sulak topraklarda yaygındır. Oksijen toprağa veya suya yeniden girdiğinde aerobik solunum tekrar başlar.