2. Manutenção do Oxigênio Atmosférico

O oxigênio é um gás de importância fundamental para os processos vitais do nosso planeta, utilizado na respiração da maioria dos seres vivos, As algas e as plantas também absorvem oxigênio na respiração, mas, pela fotossíntese, liberam esse gás, possibilitando sua renovação contínua no ambiente. A maior parte do oxigênio inspirado é utilizada pelos seres vivos na produção de energia que mantém seus sistemas vitais.

O ciclo do oxigênio encontra-se entre a biosfera e a litosfera, os organismos marinhos na biosfera criam conchas de carbonato de cálcio (CaCO₃) que é rico em oxigênio. Quando o organismo morre, a sua concha é depositada no chão do mar e enterrado ao longo do tempo para criar a rocha na litosfera, as planta e animais extraem nutrientes minerais das rochas e libera oxigênio durante o processo.

A maior parte do oxigênio existente ( 99.5%), está concentrada na crosta e no manto da litosfera, apenas uma pequena fração está contida na atmosfera (0.49%) , isto representa cerca de 20% da atmosfera, uma parte muito menor do oxigênio está contida na biosfera (0.01%). A  porcentagem contida na atmosfera é usada pelas plantas e animais durante a respiração, além disso, fungos e muitas bactérias utilizam esse gás, quando decompõem plantas e animais mortos. Queimar madeira e outros combustíveis também exige O₂.

A fotossíntese é o principal processo responsável pela manutenção do oxigênio na atmosfera, ela repõe o que é constatemente retirado, principalmente, pelo processo da respiração e transformação do dióxido de carbono e água em oxigênio e açúcar. Veja na fórmula a seguir:

6CO₂ + 12H₂O + energia → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂

Um processo adicional de oxigênio é a fotólise, onde energia proveniente de radiação ultravioleta decompõe água atmosférica e óxido de azoto:

2H₂O + energia → 4H + O₂

2N₂O + energia → 4N + O₂

O principal processo de remoção de oxigênio da atmosfera é a respiração:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energia.

Uma teoria interessante é que o fósforo (P) nos oceanos, ajuda a regular a quantidade de oxigênio atmosférico, visto que quando dissolvidos na água, torna-se um nutriente essencial para a fotossíntese e um dos principais fatores limitantes. A fotossíntese nos oceanos contribui aproximadamente com 45% do oxigênio total livre em seu ciclo, o crescimento da população de organismos que fazem fotossíntese é limitado principalmente pela disponibilidade de fósforo dissolvido.

Porém, um dos efeitos secundários das minas e das atividades industriais, é o aumento dramático da quantidade de fósforo descarregado nos oceanos, mas esse aumento não reflete em um aumento correspondente à fotossíntese nos oceanos. Isto acontece porque a alteração no número da população que faz fotossíntese, resulta em maiores níveis de oxigênio na água.

Os elevados níveis de oxigênio, promovem o crescimento de certo tipos de bactérias que competem pelo fósforo dissolvidos, o que limita a quantidade de fósforo disponível para a fotossíntese nos oceanos, limitando a população total assim como os níveis de O₂.

O ciclo do oxigênio e do carbono estão ligados: a fotossíntese consome dióxido de carbono e produz oxigênio, a respiração por sua vez, consome o oxigênio e produz dióxido de carbono.

A manutenção das taxas desses gases no ambiente, depende desses dois processos opostos: a fotossíntese, que é realizada somente durante o dia e a respiração que é um processo contínuo realizado por animais e plantas.

È interessante notar que o O₂ produzido participa também da formação da camada de ozônio (O₃) na atmosfera que é de extrema importância para a humanidade, pelo papel que exerce de filtrar as radiações ultravioletas e que vem sendo destruída ao longo dos anos, por ações drásticas tomadas pelo próprio homem. Sendo assim ele é considerado o mais conhecido e difundido dos gases, pois seu uso, além de ser medicinal, traz inúmeras vantagens ao mercado econômico como, por exemplo, às indústrias siderúrgicas e metalúrgicas, podendo até ser engarrafado para ser respirado em diversas práticas desportivas como o submariníssimo ou em atividades profissionais para acessar os locais de pouca ou nenhuma ventilação, ou até em atmosferas contaminadas.

Além disso, possuem a vantagem de se reproduzirem de forma extremamente rápida, seja em água salgada, doce ou até mesmo contaminada, sem ocupar terras agricultáveis.