Cyklusen af ​​oxygen gennem et økosystem

Atmosfærisk ilt er påkrævet af alle jord- og vandplanter og dyr til åndedræt: nedbrydning af organiske forbindelser til kulstof og energi, der er nødvendige for cellulær vedligeholdelse og vækst. Planter og dyr returnerer derefter ilt tilbage til atmosfæren, jord eller vand, selv om der er flere veje for ilt at tage, primært ved at interagere med andre molekyler i jord og vand.

Luft, jord og vand

Jordens atmosfære har en iltkoncentration på 21 procent, og elementet bliver hurtigt cyklet mellem planter, dyr og atmosfæren gennem fotosyntese og respiration. I vandet flytter ilt meget langsommere, så iltforbruget gennem respiration overskrider ofte produktionen gennem fotosyntese, hvilket resulterer i daglige skift i koncentrationer af opløst oxygen. Tilsvarende er oxygenindtrængning i mættet jord meget langsommere end i tør jord, hvilket fører til forskellige iltkoncentrationer i forskellige jordtyper. Dette påvirker på sin side yderligere ilttransport.

Fotosyntese

Ved fotosyntese omdannes atmosfærisk carbondioxid til glukose inde i plantens blade. Oxygen er et biprodukt af fotosyntese og frigives af planterne tilbage i atmosfæren. Det kan også frigives gennem rodsystemet og give ilt til jorden. Neddykket akvatisk vegetation og fytoplankton frigør oxygen produceret under fotosyntese i vandet. Både terrestriske og akvatiske planter gør ilt til rådighed for åndedræt af andre planter og dyr.

Respiration

Respiration er en cellulær proces udført af både planter og dyr. Under åndedræt anvendes molekylært ilt til at nedbryde organiske carbonforbindelser. Hos dyr kommer dette kulstof fra den mad, de bruger, mens kulstof i planter opnås under fotosyntese. Åndedræt, som kræver ilt, betegnes som aerob åndedræt og består af iltoptagende elektroner fra kulstof. Andre elementer end ilt kan bruges til at acceptere elektroner fra kulstof, selvom de er mindre effektive.

Anaerob respiration

Oxygen giver mest energi til planter, dyr og mikrober under åndedræt. Men når alle ilt i vand eller mættet jord er blevet brugt, kan nogle mikrober erstatte andre forbindelser til ilt, herunder jern, mangan, nitrat og sulfat, i en proces kendt som anaerob respiration. Anaerob åndedræt er almindeligt i vådområder, der ofte oversvømmes og har lavere oxygenkoncentrationer end tørre jordbund. Når ilt reentrerer jorden eller vandet, starter aerob åndedræt igen.