Колообіг кисню

Кисень є найпоширенішим елементом у біосфері і головною складовою живої речовини. В тілі людини міститься 62,8 % кисню і 19,4 % вуглецю. Колообіг кисню ускладнюється через його здатність утворювати численні хімічні сполуки. В результаті виникає багато епіциклів між атмосферою, літосферою та гідросферою.

Атмосферний кисень і кисень, що міститься в численних поверхневих мінералах (залізні руди, осадові кальцити), мають біогенне походження. Спочатку в атмосфері Землі кисню не було. Його почали виробляти автотрофи. Фотосинтезуючі організми сприяли осадженню оксиду феруму в гідросфері, щоб позбавитися від кисню, який був побічним продуктом і токсичним відходом.

Формування в атмосфері озонового екрана, здатного затримувати сонячну радіацію, відбулося за вмісту кисню в атмосфері, що становив 1 % сучасного. Це сприяло інтенсивному розвитку автотрофних еукаріотів у верхніх горизонтах води, інтенсифікувало фотосинтез і відповідно утворення кисню. Колообіг кисню відбувається в основному між атмосферою і живими організмами. Частково кисень утворюється шляхом дисоціації озону під дією сонячної радіації у верхніх шарах атмосфери. Процес продукування та виділення кисню в процесі фотосинтезу протилежний процесу його споживання гетеротрофами під час дихання. Він супроводжується руйнуванням органічних молекул, взаємодією кисню з воднем, який відщеплюється від субстрату, і утворенням води.

Для повного відновлення всього атмосферного кисню потрібно 2000 років. Якщо не враховувати антропогенної діяльності, в наш час процеси фотосинтезу й дихання зрівноважені. Тому накопичення кисню в атмосфері не відбувається і його вміст залишається сталим. Кисень, фіксований літосферою у вигляді алюмосилікатів, кремнезему, карбонатів, сульфатів, оксидів феруму тощо, становить 590 ∙ 10¹⁴ т. У біосфері циркулює 39 ∙ 10¹⁴т О₂ у вигляді газу чи сульфатів, розчинених в океанічних і континентальних водах.