Cycle de l’oxygène définition

Tout être vivant, qu’il s’agisse d’une plante ou d’un animal, a besoin de certaines conditions pour survivre. L’oxygène est l’un des principaux éléments constitutifs de la vie et il est essentiel à de nombreux processus qui permettent à la Terre de fonctionner telle que nous la connaissons. C’est un élément important de la vie sur Terre.

Qu’est-ce que l’oxygène ?

L’oxygène est omniprésent, mais à la base, il s’agit d’un élément sous forme de gaz qui compose l’atmosphère terrestre et les formations naturelles. Voici quelques-uns des faits essentiels concernant l’oxygène :

• Il s’agit du 8e élément du tableau périodique, représenté par le symbole O.
• Il n’est pas métallique et peut être combiné avec la plupart des autres éléments pour former des composés plus complexes.
• C’est le troisième élément le plus répandu dans l’univers (l’hydrogène et l’hélium sont en fait les deux premiers).
• C’est l’élément le plus répandu dans la croûte terrestre.
• Il est à la fois incolore et sans gaz.
• Il constitue près de 65 % du corps humain en termes de masse.
• L’oxygène gazeux constitue environ 21 % de l’air de l’atmosphère terrestre.
• Il donne de l’eau lorsqu’il est combiné à deux atomes d’hydrogène.

Lire ici plus d’informations sur « cycle de l’eau »

Qu’est-ce que le cycle de l’oxygène ?

Sur la Terre, rien ne s’arrête jamais vraiment, depuis les processus à l’intérieur de votre corps jusqu’aux éléments les plus minuscules qui constituent la matière telle que nous la connaissons. L’oxygène est constamment créé et utilisé par différents processus sur notre planète. L’oxygène est le même, et le cycle de l’oxygène est la façon dont cet élément se déplace entre les différentes zones de la Terre, à savoir :

• L’atmosphère : ce que nous considérons comme de l’air
• La biosphère : littéralement tout ce qui vit sur la Terre
• La lithosphère : la croûte terrestre

Le cycle de l’oxygène est lié au cycle du carbone. Les plantes utilisent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone pour produire de l’oxygène grâce au processus de photosynthèse. Elles sont les principales créatrices de l’oxygène dans l’atmosphère. Cela signifie que les plantes « inspirent » du dioxyde de carbone et « expirent » de l’oxygène. Nous, les êtres humains, absorbons cet oxygène que nous utilisons pour transformer les hydrates de carbone en énergie dans le cadre d’un processus appelé respiration.

L’eau est composée d’atomes d’hydrogène et d’oxygène. Au cours du processus de photosynthèse, l’hydrogène est combiné à des atomes de carbone pour produire de l’oxygène qui est ensuite rejeté dans l’atmosphère. Nous, les êtres humains et les animaux, respirons cet oxygène et expirons du dioxyde de carbone. Les plantes utilisent ce dioxyde de carbone pour produire de l’oxygène et le cycle est terminé.

Au cours de millions d’années, l’oxygène est devenu une partie intégrante de nos roches et de notre terre. Lorsque l’eau coule sur les roches, l’oxygène pénètre dans l’eau. L’oxygène dans l’eau est connu sous le nom d’oxygène dissous ou OD et c’est cet oxygène dissous qui soutient la vie aquatique. Les animaux présents dans l’eau utilisent l’oxygène pour métaboliser ou décomposer la matière organique. Il s’agit d’une autre forme de cycle de l’oxygène où les organismes consomment constamment de l’oxygène dans l’eau et où l’oxygène de l’air revient constamment dans l’eau.

L’oxygène est également essentiel dans les parties de la Terre connues sous le nom d’hydrosphère, où l’on trouve toutes les zones d’eau, à la fois au-dessus du sol et sous la surface de la Terre.

Qu’est-ce que l’oxygène diatomique ?

Vous pouvez dire que vous avez besoin d' »oxygène » pour respirer, mais en fait, ce que vous absorbez dans vos poumons s’appelle l’oxygène diatomique. Il s’agit tout simplement de deux (« di ») atomes d’oxygène qui se combinent. Représenté par O2, ce mélange constitue plus de vingt pour cent de l’atmosphère terrestre. Lorsque vous expirez, vous libérez du dioxyde de carbone (CO2) – deux atomes d’oxyde mélangés à du carbone.

Comment le cycle de l’oxygène se déroule-t-il à travers les composants de la Terre ?

Pour une compréhension superficielle du processus global du cycle de l’oxygène, une piste potentielle pourrait être la suivante :

1. L’oxygène atmosphérique est produit par la décomposition des composés atmosphériques d’hydrogène, d’azote et d’oxygène diatomique sous l’effet des rayons UV.
2. L’O2 est respiré par les créatures vivantes du monde entier sous forme de respiration.
3. Les plantes absorbent les sous-produits de la respiration organique et les reconvertissent en O2 par le biais du processus de photosynthèse.
4. L’O2 retourne dans l’atmosphère où il protège les créatures vivantes des rayons nocifs.

Par conséquent, le processus du cycle de l’oxygène peut être simplifié comme étant la façon dont la Terre crée, utilise et reconstitue l’un des éléments de base de la vie.

D’où vient l’oxygène ?

Bien que nous considérions qu’il s’agit d’une ressource naturelle, l’oxygène provient de ces endroits et de ces processus :

• Réservoirs sous la terre dans les minéraux
• Le processus de photosynthèse chez les plantes
• Photolyse
• Mort et décomposition

On pense que l’atmosphère terrestre s’est oxygénée à l’origine grâce à l’interaction de la vapeur d’eau et du rayonnement des rayons UV. Cependant, comme la vie continue à se développer, les niveaux d’oxygène dans la terre doivent être constamment réapprovisionnés.

Que sont les réservoirs d’oxygène ?

Les réservoirs d’oxygène sont littéralement des endroits où l’oxygène est stocké loin sous la terre sous la forme de différents minéraux. Bien que l’on estime qu’ils représentent environ 99,5 % du réservoir d’oxygène de la planète, une petite partie de cet oxygène est en fait libérée pour être utilisée par les créatures vivantes ou pour la composition de l’atmosphère.

Quel est le processus de la photosynthèse ?

La majeure partie de l’oxygène utilisable sur Terre provient de la photosynthèse. Ce processus permet aux plantes d’absorber l’énergie du soleil et de l’utiliser pour stimuler leur activité. Cependant, une fois que la plante a fini d’utiliser cette énergie, elle rejette généralement les sous-produits dans l’atmosphère. Ceux-ci se présentent le plus souvent sous la forme d’oxygène, ce qui permet de reconstituer en permanence les niveaux d’oxygène de la Terre.

Cependant, l’un des problèmes liés à la déforestation de certaines des plus grandes ressources écologiques du monde est qu’en éliminant les plantes, le processus de photosynthèse ne réintroduit pas d’oxygène dans l’atmosphère, ce qui réduit la qualité de l’air et provoque un certain nombre d’autres problèmes.

Qu’est-ce que la photolyse ?

Il s’agit du processus de création d’oxygène dans l’atmosphère lorsque le rayonnement UV décompose les composés atmosphériques en leurs éléments individuels. Étant donné que l’atmosphère est composée d’hydrogène, d’azote et d’oxygène diatomique (O2), l’hydrogène et l’azote se séparent en laissant les deux atomes d’oxygène combinés, ce qui augmente la quantité d’O2 utilisable.

On pense que ce phénomène a contribué au fait que l’atmosphère terrestre contient les éléments nécessaires à la production et au maintien de la vie organique.

Comment la mort et la décomposition contribuent-elles à augmenter les niveaux d’oxygène ?

Lorsque les choses meurent et sont rendues à la terre, la décomposition finale de leur corps libère des nutriments vitaux dans la terre, ce qui stimule la croissance et régénère les zones terrestres.

• La biosphère et la lithosphère interagissent principalement à cet effet. Comme il y a beaucoup d’êtres vivants dans les profondeurs des océans du monde entier, le fond de l’océan – et la croûte terrestre – sont constitués de restes en décomposition. Par conséquent, chaque fois qu’un organisme meurt, ses morceaux sont décomposés, ce qui libère de l’oxygène.

Les processus qui utilisent l’oxygène

La raison pour laquelle la Terre doit constamment renouveler ses niveaux d’oxygène est qu’il facilite de nombreux processus au sein des créatures vivantes et qu’il s’épuise souvent. Les principales façons dont l’oxygène est utilisé sont les suivantes

1. Respiration : lorsque vous respirez de l’air, vous le libérez sous forme de CO2 au lieu de le renvoyer sous forme d’oxygène. Le processus de photosynthèse et d’autres processus naturels aident à décomposer ce CO2 en oxygène diatomique respirable.

2. La décomposition : Si la décomposition de la matière organique peut entraîner une réduction plus importante de l’oxygène, ce processus nécessite également une grande quantité d’oxygène pour se produire, et devient donc un élément cyclique essentiel de la reconstitution de l’oxygène.

• L’oxygène est l’un des facteurs essentiels pour pouvoir réduire les formes organiques de déchets.
• Lorsque l’oxygène est utilisé pour le processus de décomposition, il est libéré sous forme de dioxyde de carbone.
• Les bactéries aérobies sont responsables de la décomposition de ces déchets et de leur transformation en nutriments utilisables. Les bactéries aérobies – comme leur nom l’indique – ont besoin d’oxygène pour vivre et poursuivre leurs activités.
• Si une zone ne dispose pas de suffisamment d’oxygène, ces bactéries meurent et les bactéries anaérobies – qui n’ont pas besoin d’oxygène – prolifèrent. Au lieu de transformer les déchets en nutriments réutilisables, ces bactéries les décomposent en substances toxiques. C’est la raison pour laquelle vous pouvez penser que certaines zones où il y a un excès de déchets sentent mauvais ou contiennent des gaz nocifs.

3. L’oxydation : Vous connaissez probablement ce processus sous son nom le plus courant : la rouille. Lorsque l’oxygène se combine à certains métaux, il est utilisé dans le processus de rouille. C’est pourquoi les objets métalliques laissés dans des endroits exposés à l’humidité (hydrogène et oxygène) sont plus susceptibles d’être couverts de rouille. Toutefois, ce processus utilise l’oxygène sans le restituer à l’atmosphère.

4. La combustion : L’une des autres façons dont l’oxygène est consommé est le processus de combustion – ou feu. C’est pourquoi les gens disent de ne pas attiser un feu et de se rouler par terre si l’on est en feu. En empêchant les flammes d’accéder à l’oxygène, on les empêche d’exister.

Cependant, chaque feu, qu’il s’agisse d’une bougie sur votre table à manger ou d’un feu de forêt qui fait rage à la campagne, contribue à utiliser une plus grande quantité d’oxygène disponible sur terre.