Ciclo del oxígeno

El ciclo del oxígeno se refiere a los diversos movimientos del oxígeno a través de la atmósfera terrestre ( aire ), la biosfera ( flora y fauna ), la hidrosfera ( cuerpos de agua y glaciares ) y la litosfera (la corteza terrestre ). El ciclo del oxígeno demuestra cómo se genera oxígeno libre en cada una de estas regiones, así como su uso. Es el ciclo biogeoquímico de los átomos de oxígeno entre diferentes estados de oxidación en iones , óxidos y moléculas a través de reacciones redox dentro y entre las esferas/reservorios del planeta Tierra. ^{[ 1 ]} En la literatura, la palabra oxígeno generalmente se refiere al alótropo de oxígeno más común , el oxígeno elemental/diatómico (O _₂ ), ya que es un producto o reactivo común de muchas reacciones redox biogeoquímicas dentro del ciclo. ^{[ 2 ]} Los procesos dentro del ciclo del oxígeno se consideran biológicos o geológicos y se evalúan como una fuente (producción de O _₂ ) o un sumidero (consumo de O _₂ ). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

^El oxígeno es uno de los elementos más comunes en la Tierra y representa una gran parte de cada reservorio principal. El mayor reservorio de oxígeno de la Tierra se encuentra en los minerales de silicato y óxido de la corteza y el manto (99,5 % en peso). ^{[ 6 ]} La atmósfera, la hidrosfera y la biosfera de la Tierra contienen en conjunto menos del 0,05 % de la masa total de oxígeno de la Tierra. Además del O₂ _, otros átomos _{de oxígeno} están _presentes en _diversas ^formas _, distribuidos _por los _reservorios ^{superficiales} en las moléculas de biomasa , H₂O , CO₂ , _HNO₃ , NO , NO₂ , CO , H₂O₂ , O₃ , _{SO₂ ,} H₂SO₄ , MgO , CaO , Al₂O₃ , _SiO₂ y PO₄³⁻ . _{[ 7} ]

Aunque existen muchas fuentes y sumideros abióticos de _O₂ , la presencia de la profusa concentración de oxígeno libre en la atmósfera y el océano de la Tierra moderna se atribuye a la producción de O₂ _en el proceso biológico de fotosíntesis oxigénica junto con un sumidero biológico conocido como bomba biológica y un proceso geológico de enterramiento de carbono que involucra la tectónica de placas . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 7 ]} La biología es el principal impulsor del flujo de _O₂ en la Tierra moderna, y se cree que la evolución de la fotosíntesis oxigénica por bacterias , que se discute como parte del Gran Evento de Oxigenación , es directamente responsable de las condiciones que permiten el desarrollo y la existencia de todo el metabolismo eucariota complejo . ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

Las siguientes tablas ofrecen estimaciones de las capacidades y flujos de los reservorios del ciclo del oxígeno. Estos números se basan principalmente en estimaciones de (Walker, JCG): ^{[ 10 ]} Investigaciones más recientes indican que la vida oceánica ( producción primaria marina ) es en realidad responsable de más de la mitad de la producción total de oxígeno en la Tierra. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

La presencia de oxígeno atmosférico ha dado lugar a la formación de ozono (O₃ ₎ y de la capa de ozono en la estratosfera :

${\displaystyle \mathrm {O_{2}+uv~light\longrightarrow 2~O} \qquad (\lambda \lesssim 200~{\text{nm}})}$

${\displaystyle \mathrm {O+O_{2}\longrightarrow O_{3}} }$

La capa de ozono es extremadamente importante para la vida moderna, ya que absorbe la radiación ultravioleta dañina :

${\displaystyle \mathrm {O_{3}+uv~light\longrightarrow O_{2}+O} \qquad (\lambda \lesssim 300~{\text{nm}})}$

• Ciclo del carbono
• Ciclo de nitrógeno
• Ciclo del hidrógeno
• Oxígeno oscuro