Sisu
Atmosfääri hapnikku vajavad kõik maapealsed ja veetaimed ning loomad hingamiseks: orgaaniliste ühendite lagundamine süsiniku ja energia jaoks, mis on vajalik rakkude säilitamiseks ja kasvuks. Seejärel suunavad taimed ja loomad hapniku tagasi atmosfääri, pinnasesse või vette, ehkki hapniku sisseviimiseks on mitmeid teid, peamiselt koostoimes teiste pinnases ja vees asuvate molekulidega.
Õhk, muld ja vesi
Maakera atmosfääris on hapniku kontsentratsioon 21 protsenti ja element tsüklitakse taimede, loomade ja atmosfääri vahel kiiresti fotosünteesi ja hingamise teel. Vees liigub hapnik palju aeglasemalt, seetõttu ületab hapniku tarbimine hingamise kaudu sageli fotosünteesi kaudu tootmist, mille tulemuseks on igapäevased nihked lahustunud hapniku kontsentratsioonides. Samuti on hapniku tungimine küllastunud pinnasesse palju aeglasem kui kuivas pinnases, mis põhjustab erinevat hapniku kontsentratsiooni mulla erinevates osades. See omakorda mõjutab edasist hapniku transporti.
Fotosüntees
Fotosünteesis muundatakse atmosfääri süsinikdioksiid taimede lehtede sees glükoosiks. Hapnik on fotosünteesi kõrvalsaadus ja taimed eraldavad ta atmosfääri. Seda saab vabastada ka juurestiku kaudu, pakkudes mulda hapnikku. Veealune veetaimestik ja fütoplankton vabastavad vette fotosünteesi käigus toodetud hapniku. Nii maismaa- kui veetaimed muudavad hapniku teiste taimede ja loomade hingamiseks kättesaadavaks.
Hingamine
Hingamine on rakuprotsess, mida teostavad nii taimed kui ka loomad. Hingamise ajal kasutatakse orgaaniliste süsinikuühendite lagundamiseks molekulaarset hapnikku. Loomades pärineb see süsinik nende tarbitavast toidust, samas kui taimed süsinikku saadakse fotosünteesi käigus. Hingamist vajavat hingamist nimetatakse aeroobseks hingamiseks ja see koosneb hapnikust, mis võtab süsinikust vastu elektrone. Süsiniku elektronide vastuvõtmiseks võib kasutada muid elemente peale hapniku, ehkki need on vähem tõhusad.
Anaeroobne hingamine
Hapnik annab hingamise ajal taimedele, loomadele ja mikroobidele kõige rohkem energiat. Kui aga kogu vees või küllastunud pinnases olev hapnik on ära tarbitud, võivad mõned mikroobid anaeroobse hingamise teel tuntud protsessis asendada hapnikuga muid ühendeid, sealhulgas rauda, mangaani, nitraati ja sulfaati. Anaeroobne hingamine on tavaline märgalade muldades, mis on sageli üleujutatud ja mille hapnikusisaldus on madalam kui kuivematel muldadel. Kui hapnik siseneb pinnasesse või vette, algab taas aeroobne hingamine.