Le cycle de l'oxygène libre et le couplage CO2 - O2
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Introduction : L’oxygène atmosphérique, bien que pouvant résulter de la dissociation de l’eau, est essentiellement d’origine photosynthétique grâce aux végétaux qui transforment l'énergie lumineuse du soleil en absorbant du gaz carbonique et de l'eau en oxygène. De ce fait, le cycle de l’oxygène est souvent associé à celui du carbone auquel il est antiparallèle dans son trajet principal : combustion et respiration épuisent l’oxygène qui est reconstitué par la photosynthèse.
C’est un cycle géochimique essentiel à la Vie sur terre est en grande partie contrôlé par l'océan. Il s'agit du cycle de l'oxygène libre (O2). Si la vie a pu se maintenir et proliférer à la surface du globe, c'est qu'elle a inventé un mécanisme de défense contre ce poison violent pour elle qu'est l'oxygène, ainsi que la capacité d'exploiter cette ressource. Ce mécanisme, c'est la respiration. En même temps qu'elle inventait ce mécanisme, elle en devenait dépendante.
Même si le rayonnement UV brise les molécules de vapeur d’eau (H2O) et de dioxyde de carbone (CO2) atmosphériques et produit ainsi de l’oxygène libre (O2), cette production est insignifiante en volume. L’O2 est essentiellement un produit de la photosynthèse, ce processus qui, à partir du CO2 et de l'eau, utilise l'énergie solaire pour fixer le carbone dans des hydrates de carbone (CH2O), la matière des premières cellules végétales, ou encore des formes très simples de bactéries. Cette réaction dégage de l'oxygène voir l’équation au haut du schéma qui suit. Le cycle de l’oxygène est donc un cycle court, attaché au cycle court du carbone organique. Au niveau des continents, la végétation, comme par exemple celle des grandes forêts, produit une certaine quantité d'oxygène grâce à l'activité de photosynthèse des végétaux. Le bilan net, sur plusieurs années, d'une forêt mature est pratiquement nul. C'est-à-dire qu'elle consomme