Oksijen Döngüsü – Coğrafya Bilimi

OKSİJEN ATMOSFERDE 3 ŞEKİLDE BULUNUR:

Atomik oksijen (O)
Moleküler oksijen (O2)
Ozon (O3)
Moleküler oksijen atmosferde %20 Civarında bulunur.
En önemli oksijen kaynağı fotosentezdir. Dünyamızdaki oksijenin % 90’lık kısmını algler sağlar.

Oksijen döngüsünün karbon çevrimi ile sıkı ilişkisi vardır. Atmosferdeki mevcut oksijen, ekosistemlerin tüm bölümlerini aktif olarak etkiler. Primer üretici olan bitkiler tarafından üretilir. Oksijen kantitatif olarak canlı maddenin başlıca bileşimini oluşturur. Dokudaki su göz önüne alınırsa insan vücudu %62,8 oksijen ve %19,4 karbon içerir. Biyosfer ölçeğinde bunu düşünürsek, hidrojen ve karbonun önünde oksijen birinci sırayı alır.

Oksijen döngüsü de C0₂ döngüsüne çok benzer. Doğadaki oksijenin bir kısmı atmosferde serbest oksijen molekülleri (0₂) hâlinde, bir kısmı da organik maddeler ve aynca C0₂, H₂0 gibi bileşiklerin yapısında bulunur. Fotosentez yapan organizmalar, C0₂ ve H₂0 kullanılıp organik maddeleri üretirken ortama serbest 0₂ verirler. Canlıların yaptıkları oksijenli solunumda, dışarıdan 0₂ alınır. Solunum sonunda dışarıya C0₂ve H₂0 verilir. Bir yandan da yanabilen maddelerin oksitlenmesiyle bu maddelerdeki ve havadan alınan 0₂yine H₂0 ve C0₂ hâlinde dışarı verilir.

Solunum ve yanma olayları sonucu oluşan CO₂ ve H₂0, fotosentetik canlılar tarafından yeniden alınır. Alınan C0₂ ve H₂0, organik maddeler ve 0₂ e dönüştürülür. Böylece döngü sürüp gider.

Oksijen çevrimi çok karışıktır, çünkü çok sayıda uygun kimyasal yolların bileşimi sonucu ve çeşitli şekiller altında oluşur. Oksijen çevrimi litosfer ve atmosfer arasında veya hidrosferle çeşitli çevreler arasında gerçekleşir.

Atmosfer oksijeninin kökeni biyojendir. İlk zamanlarda karasal ilkel atmosferde oksijen çok azdı. Otorof organizmalar sayesinde oksijen artışı oldu.

Antekambriyende (birinci zamandan önceki devir) büyük Fe₂O₃ formasyonları ilkel organizmaların faaliyetinde önemli olmuştur. Bugün kabul edilmektedir ki çok eski fotosentetik organizmalar F₂O₃ şekli altında hidrosferdeki demiroksit iyonlarıdır.Gezegenimizde bulunabilen ilk kayaç katmanlarının oluştuğu zaman, aynı zamanda yaşamın ortaya çıktığı dönemdir. Okyanuslarda, prokaryotik tek hücreli organizmalar bu dönemde ortaya çıkmıştır. Fotosentetik Siyanobakteriler, popülâsyonlarının artmasına paralel olarak giderek daha fazla oksijeni okyanuslara salmaya başlamışlardır. Başlarda bu oksijen, deniz suyundaki çözünmüş haldeki demirle birleşmiş, oluşan demiroksit okyanus dibine çökmüştür. Deniz suyundaki çözünmüş demirin bu yolla tasfiyesinden sonradır ki fotosentetik bakterilerce üretilen oksijen deniz suyunda çözünmeye, sonra da atmosfere karışmaya başlamıştır.Bugün atmosferde oksijen miktarının %1’e indiği atmosferin yüksek kısımlarında 35–50 km`ler arasında oluşan ozon tabakası bir ekran görevi yaparak ultraviyole ışınlarının en zararlı olanlarını tutar. Anaerobik solunumda sonra fotosentez evrimi gerçekleşti, yani fotosentez yapabilen canlılar ortaya çıktı. Bu canlılar su ve karbon dioksiti kullanarak glikoz ve oksijen üretmeye başladılar. Serbest oksijen böylece atmosferin stratosfer adı verilen tabakasında birikmeye başladı. Morötesi ışınlar, bu tabakadaki oksijen moleküllerine (O₂) çarparak bu moleküllerin iki oksijen atomuna (O + O) bölünmesi sebep oldu. Bu oksijen atomları da oksijen molekülleriyle birleşerek ozonu oluşturdular. (O + O₂ › O₃). Ozon tabakası bu şekilde oluştu. Ayrıca bu tepkimeler günümüzde de aynı şekilde oluşmakta. Ozon tabakasının üstünde yeterince oksijen bulunmadığı için tabakanın kalınlığı sınırlı. Daha alt tabakalara da morötesi ışınlar ulaşamıyor.

Her ne kadar moleküler oksijen suyun ayrışmasından meydana gelse de yüksek atmosferdeki yüksek enerjili radyasyonların etkisi altında atmosfer oksijeni biyojen kökenli olarak kabul edilir.

Oksijen çevrimi büyük bir kısmı ile atmosfer ile canlılar arasında gerçekleşir, oksijenin fotosentez sırasında gaz şeklinde çıkışı solunum sırasında oksijenin hidrojene taşınması ile suyun oluşması, organik maddelerin parçalanması ve bunun hettorotoflar tarafından kullanılması birbirinin karşıtı reaksiyonlardır.