Ciclo del oxígeno

¿Qué es el ciclo del oxígeno?

El ciclo del oxígeno es la de cadena de procesos por la cual el oxígeno pasa entre distintos medios y organismos permanentemente, volviendo al punto inicial cada vez que termina su ciclo. Estos procesos, indispensables para el desarrollo de la vida, tienen lugar en la atmósfera, la biósfera y la litósfera, estando estrechamente relacionados con el ciclo del carbono (ciclo del dióxido de carbono o gas carbónico (CO₂), concretamente). Además de estar implicado en procesos que se pueden percibir a simple vista, como la respiración pulmonar y branquial, el ciclo del oxígeno también está presente en procesos microscópicos, como la respiración celular y la fotosíntesis. De hecho, el oxígeno de la atmósfera terrestre se multiplicó hace millones de años gracias a las cianobacterias.

El oxígeno, en su forma gaseosa, es el segundo componente con más abundancia en la atmósfera terrestre, ocupando un 20,8% de su volumen y siendo el 23,1% de su masa. Este se puede encontrar de igual forma en un 49,2% de toda la masa de la corteza terrestre y en un 88,8% de toda la masa de los océanos. Este elemento también se constituye como el tercero más abundante de la vía láctea y del universo, según las observaciones astronómicas. El oxígeno se puede encontrar en distintos minerales, como el óxido y el silicato del manto y de la corte, donde está el 95,5% de todo el peso de la Tierra; mientras que el 0,05% restante se encuentra en la atmósfera, la hidrósfera y la biosfera.

Según las estimaciones realizadas por J. C. Waker, la atmósfera tiene la capacidad de albergar 1,4×10¹⁸ kilogramos de oxígeno, permitiendo un flujo (entrada y salida) de 3×10¹⁴ kilogramos por año de O₂; la biósfera tiene la capacidad de albergar 1,6×10¹⁸ kilogramos de oxígeno, permitiendo un flujo (entrada y salida) de 3×10¹⁶ kilogramos por año de O₂; y la litósfera tiene la capacidad de albergar 2,9×10²⁰ kilogramos de oxígeno, permitiendo un flujo (entrada y salida) de 6×10¹¹ kilogramos por año de O₂. Cada año, anota este mismo autor, la fotosíntesis en la tierra deja un saldo de 16.500 kg de O₂, la fotosíntesis en el océano deja un saldo de 13.500 kg de O₂, la fotólisis de N₂O deja un saldo de 1,3 kg de O₂ y la fotólisis de agua deja de un saldo de 0,03 kg de O₂, para un aproximado de 30.000 kilogramos de oxígeno diatómico por año. Esto es equivalente a las pérdidas de oxígeno del planeta por cuestión de respiración aeróbica, oxidación microbiana, combustión de combustibles fósiles, oxidación fotoquímica, fijación de N₂ por rayos, fijación de N₂ por acciones industriales, oxidación de gases volcánicos, desgaste químico y la reacción superficial del O₃.

¿Cuáles son las distintas fases del ciclo del oxígeno?

Las diferentes fases del ciclo del oxígeno son:

Fotosíntesis: es la parte del ciclo que tiene lugar en la biosfera, en donde las plantas toman el dióxido de carbono de la atmósfera y lo transforman en oxígeno. Además de las plantas terrestres, este proceso también es llevado a cabo por organismos acuáticos como las bacterias rojas, las algas, las bacterias verdes del azufre, las bacterias púrpuras y las cianobacterias.

Oxígeno atmosférico: es la parte del ciclo en la cual el oxígeno emitido por las plantas en su proceso de fotosíntesis entra y circula a través de la atmósfera. En esta, el oxígeno molecular (O₂), representa el 21% de todo el volumen del aire. Una vez aquí, el oxígeno puede ser aprovechado por otros seres vivos en sus procesos de respiración aeróbica. De forma que el oxígeno presente en el aire está en constante renovación.

Respiración de organismos: es la parte del ciclo en la cual los organismos inhalan el oxígeno atmosférico y exhalan dióxido de carbono durante su respiración. El oxígeno es aprovechado mediante distintas formas de respiración, como la respiración pulmonar, la respiración cutánea, la respiración traqueal o la respiración braquial. En estos procesos varían los órganos encargados de capturar el oxígeno, pero todos tienen el propósito de llevar el oxígeno a las diferentes células del cuerpo por medio de la sangre.

Dióxido de carbono atmosférico: es la parte del ciclo en la que el dióxido de carbono emitido por la respiración de los seres vivos se deposita en la atmósfera, donde podrá ser utilizado por las plantas para su fotosíntesis, reiniciando el ciclo. Las plantas, en su proceso de fotosíntesis oxigénica, toman el dióxido de carbono (CO₂) y el agua del ambiente (H₂O) y, usando la luz solar capturada por la clorofila, convierten estos ingredientes en azúcar (CH₂O) y oxígeno molecular. (O₂).