Ciclo dell'ossigeno

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Il 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 (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 dell'atmosfera.

Riserve[modifica | modifica sorgente]

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[modifica | modifica sorgente]

Tabella 1: Riserve di ossigeno coinvolte nel ciclo:

Riserva Capacità
(kg O2)
Flusso entrata/uscita
(kg O2 ogni anno)
Stanzionamento
(anni)
Atmosfera 1,4 × 1018  30,000 * 1010 4,5000
Biosfera 1,6 × 1016  30,000 * 1010 50
Litosfera 2,9 × 1020  60 * 1010 500,000,000

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
16,500
13,500
1.3
0.03
Guadagni totali ~ 30,000
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
23,000
5,100
1,200
600
12
10
5
Perdite - Clima
Reazioni chimiche climatiche
Reazione superficiale dell'O3
50
12
Perdite totali ~ 30,000


Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Fotosintesi

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