Tout être vivant, qu'il s'agisse d'une plante ou d'un animal, a besoin de certaines conditions pour survivre. L'une de ces conditions est la présence d'oxygène qui est aussi essentiel dans de nombreux processus qui permettent à la terre de fonctionner. Pour résumer, il s'agit d'un des éléments de base de la vie.
Mais alors, qu’est-ce que cet oxygène qui est partout ? A la base, c’est un élément sous forme de gaz qui compose l’atmosphère et la biosphère terrestre. Voici quelques données élémentaires sur l’oxygène :
- Il vient en 8éme position dans le tableau périodique des éléments, et il est représenté par le symbole O.
- Il fait partie de la famille “Non-métal” et peut être combiné avec la plupart des autres éléments pour former des composés plus complexes.
- C’est le troisième élément le plus présent dans l’univers (l’hydrogène et l’hélium étant les deux premiers)
- C’est l’élément le plus répandu dans la croûte terrestre.
- Il est à la fois incolore et inodore.
- Il représente près de 65% du corps humain en termes de masse.
- La molécule d’oxygène, appelée dioxygène, représente environ 21 % de l’air de l’atmosphère terrestre.
- Il forme de l’eau lorsqu’il est combiné avec deux atomes d’hydrogène.
Qu'est-ce que le cycle de l'oxygène ?
Rien ne s'arrête vraiment de bouger sur notre planète, des processus à l'intérieur de votre corps aux plus petits éléments qui composent la matière telle que nous la connaissons. L'oxygène intervient dans beaucoup de ces processus et est constamment créé et utilisé par ces derniers sur notre planète. 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
Fonctionnement des composants
L'eau est également composée d'atomes d'hydrogène et d'oxygène. Au cours du processus de photosynthèse, l'hydrogène est combiné aux atomes de carbone pour produire de l'oxygène qui est ensuite libéré dans l'atmosphère. Le cycle est donc complet.
Au cours de millions d'années, l'oxygène est devenu une partie intégrante de nos roches et de nos terres. Lorsque l'eau coule sur les roches, l'oxygène entre dans l'eau. L'oxygène dans l'eau est connu sous le nom d'oxygène dissous et c'est ce dernier qui assure la vie aquatique. C'est une autre forme de cycle de l'oxygène où les organismes consomment constamment l'oxygène de l'eau et où l'oxygène de l'air pénètre constamment dans l'eau.
L'oxygène est également essentiel dans les régions de la terre connues sous le nom d'hydrosphère, où l'on trouve des zones d'eau, tant au-dessus du sol que 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 réalité ce que vous stockez dans vos poumons s'appelle l'oxygène diatomique. Il est tout simplement constitué de deux atomes d'oxygène qui se combinent. D'où le nom "di-atomique". Représenté par le symbole O2, ce mélange représente plus de 20% de l'atmosphère terrestre. Lorsque vous expirez, vous libérez du dioxyde de carbone (CO2) ; deux atomes d'oxyde mélangés au carbone.
Les étapes principales du cycle de l'oxygène
Pour une vue d'ensemble du processus du cycle de l'oxygène, on peut retracer un parcours type à travers des étapes qui se présentent comme suit :
- L’oxygène est produit par la décomposition des composés atmosphériques (hydrogène, azote et oxygène diatomique) par les rayons UV.
- L’O2 est absorbé par les êtres vivants de la planète sous forme de respiration.
- Les plantes absorbent ce qui est produit suite à la respiration des autres êtres vivants, du CO2, pour le convertir en O2 par le processus de photosynthèse.
- L’O2 retourne dans l’atmosphère où il protège les êtres vivants des rayons nocifs.
Par conséquent, le cycle que suit l'oxygène peut être définit comme une activité de la terre qui consiste à créer, utiliser et reconstituer un des éléments de base de la vie.
D'où vient l'oxygène ?
Bien que nous puissions le considérer comme une ressource naturelle, l'oxygène est produit via les réservoirs de minéraux sous la terre, le processus de la photosynthèse et de photolyse chez les plantes, la fin d'un cycle de vie et la décomposition
On pense que l'atmosphère terrestre s'est à l'origine oxygénée grâce à l'interaction de la vapeur d'eau et du rayonnement des UV. Cependant, à mesure que la vie continue de croître, les niveaux d'oxygène dans la terre doivent être sans cesse reconstitués.
Que sont les réservoirs d'oxygène ?
Les réservoirs d'oxygène sont littéralement des endroits où l'oxygène est stocké loin sous la terre, dans la lithosphère, sous forme de différents minéraux. On estime que ces réserves représentent environ 99,5 % de l'oxygène total de la planète, mais peu d'oxygène est réellement libéré pour être utilisé par les êtres vivants ou pour la constitution de l'atmosphère.
La photosynthèse et le cycle de l'oxygène
Cependant, l'une des préoccupations liées à la déforestation de certaines des plus grandes ressources vertes du monde est une altération du processus de photosynthèse, ce qui réduit la qualité de l'air et cause un certain nombre problèmes différents.
Qu'est-ce que le processus de la photolyse ?
C'est le processus de création d'oxygène dans l'atmosphère lorsque les rayons UV décomposent les éléments atmosphériques en des molécules uniques. Comme celui-ci est constitué 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 crée de l'O2 utilisable ; l'oxygène qu'on respire. On pense qu'à l'origine, cela a contribué à l'évolution de la planète que nous connaissons aujourd'hui et qui contient les éléments nécessaires à la production et au maintien de la vie organique.
Le cycle de l'oxygène et le cycle de la vie
La biosphère et la lithosphère interagissent principalement pour cela. Comme il y a tant de choses vivantes dans les profondeurs des océans du monde entier, ces fond marins et la croûte terrestre sont constitués de restes en décomposition. Par conséquent, chaque fois qu'un organisme meurt, les éléments qui le composent se séparent, libérant ainsi de l'oxygène.
Les autres processus qui utilisent l'oxygène
L'oxydation
Vous connaissez probablement ce processus par son nom courant : la rouille. Et oui, lorsque l'oxygène se combine avec certains métaux, il s'use durant ce processus. C'est pourquoi les objets métalliques laissés dans des zones exposées à l'humidité (hydrogène et oxygène) sont plus susceptibles d'être couverts de rouille. Cependant, ce processus épuise l'oxygène sans le restituer à l'atmosphère.
La combustion
L'oxygène s'épuise également par le processus de combustion. C'est pourquoi il est conseillé dans certaines des cas les plus extrêmes de ne pas attiser le feu et que dans les conditions les moins envisageables, il est mieux de se rouler par terre si on brûle. En effet, étouffer les flammes avec de la terre pour les empêcher d'absorber de l'oxygène (qui les nourrit) est la solution dans ces situations là.
