Innehåll
Atmosfäriskt syre krävs av alla markbundna och vattenlevande växter och djur för andning: nedbrytning av organiska föreningar för kol och energi som krävs för cellunderhåll och tillväxt. Växter och djur återför sedan syre tillbaka till atmosfären, marken eller vattnet, även om det finns flera vägar för syre att ta, främst genom att interagera med andra molekyler i jord och vatten.
Luft, jord och vatten
Jordens atmosfär har en syrekoncentration på 21 procent och elementet cyklas snabbt mellan växter, djur och atmosfären genom fotosyntes och andning. I vatten rör sig syre mycket långsammare, så syreförbrukningen genom andning överstiger ofta produktionen genom fotosyntes, vilket resulterar i dagliga förändringar i koncentrationen av upplöst syre. På liknande sätt är syregenomträngningen i mättad jord mycket långsammare än i torr jord vilket leder till olika syrekoncentrationer i olika delar av jorden. Detta påverkar i sin tur ytterligare syretransport.
Fotosyntes
Vid fotosyntes omvandlas atmosfärisk koldioxid till glukos i växternas blad. Syre är en biprodukt av fotosyntes och släpps ut av växterna tillbaka till atmosfären. Det kan också frigöras genom rotsystemet, vilket ger syre till jorden. Nedsänkt vattenlevande vegetation och fytoplankton frigör syre som produceras under fotosyntesen i vattnet. Både mark- och vattenväxter gör syre tillgängligt för andning av andra växter och djur.
Andning
Andning är en cellulär process som utförs av både växter och djur. Under andning används molekylärt syre för att bryta ner organiska kolföreningar. Hos djur kommer detta kol från maten de konsumerar, medan kol i växter erhålls under fotosyntes. Andning som kräver syre benämns aerob andning och består av syre som tar emot elektroner från kol. Andra element än syre kan användas för att ta emot elektroner från kol, även om de är mindre effektiva.
Anaerob andning
Syre ger mest energi till växter, djur och mikrober under andning. Men när allt syre i vatten eller mättad jord har förbrukats kan vissa mikrober ersätta andra föreningar med syre, inklusive järn, mangan, nitrat och sulfat, i en process som kallas anaerob andning. Anaerob andning är vanlig i våtmarksmarker, som ofta översvämmas och har lägre syrekoncentrationer än torrare jordar. När syre kommer tillbaka marken eller vattnet, startar aerob andning igen.