Wykład 16

Krążenie tlenu w wodzie

morskiej

Najważniejszy pierwiastek w procesach

życiowych

Zanim nie powstało życie na Ziemi tlen był

produkowany w procesie fotodysocjacji

H

2

O

(gaz)

+ UV → H

2(gaz)

+O

2(gaz)

Głównym źródłem gazu jest fotosynteza na

lądzie w wodzie

Tlen jest powiązany z wieloma

pierwiastkami chemicznymi: C, S, N, P,

Fe i in., reakcje ich utleniania pochłaniają

pond 90% tlenu

Prawdopodobnie istnieje tylko jeden

mechanizm, który stabilizuje poziom

atmosferycznego tlenu i jest nim

fotosynteza.

Dzięki właściwościom wody morskiej

do rozpuszczania tlenu i do wymiany

przez warstwę międzyfazową woda-

powietrze utrzymuje się równowaga

pomiędzy oboma ośrodkami

Fotosynteza sama w sobie nie jest źródłem tlenu

netto, bo tlen wyprodukowany podczas
biosyntezy jest konsumowany podczas utleniania
wytworzonej materii organicznej

Czy roślinność lądowa może być znaczącym

źródłem tlenu w atmosferze?

Czy roślinność morska ?
Powstrzymanie utleniania/mineralizacji obumarłej

materii organicznej zwiększa poziom
atmosferycznego tlenu i vice versa

Z każdych 10 cząsteczek CO

2

związanych podczas fotosyntezy,8 jest

oddawanych z powrotem do atmosfery. Pozostałe 2 cząsteczki to węgiel
trwałej wbudowany w biomasę roślinną, zakumulowany w glebie. Stąd
trafia di atmosfery jako metan, wyższe węglowodory, których utlenianie
powadzi do utworzenia CO

2

, CO oraz tlenowych związków organicznych

np. kwasów karboksylowych

Obrzeża kontynentów, strefy brzegowe mórz i

oceanów to obszary gdzie dochodzi do
ograniczenia utleniania materii w stosunku do jej
produkcji

• duża produkcja - duży strumień świeżego

detrytusu, węgla, azotu

• wolny proces mineralizacji w warunkach

beztlenowych

W globalnym biogeochemicznym cyklu tlenu

stabilny stan stacjonarny wystąpić może po 2,4
mil lat i jest to minimalny czas wymagany aby
cały atmosferyczny tlen przeszedł przez osady
oceaniczne

lat

mil

2,4

O

mol

10

x

16

O

10

x

3,8

materii

obumar

łbu

się

odkłdkłada

atmosferze

O

ć

2

12

2

19

2





mol

w

zawarto

ś

• biolimitujące elementy
• asymilacja → POM
• proporcje Redfielda-Richardsa
• detrytus – dekompozycja/mineralizacja –

metaboliczna aktywność heterotrofów

• aerobowa respiracja – anaerobowa

respiracja

• regeneracja soli odżywczych
• warstwa eufotyczna – afotyczna
• AOU