生物性大气气体的循环

氧气，氮气，水蒸气的循环二氧化碳以及甲烷、氨、各种氮和硫的氧化物以及非甲烷碳氢化合物等微量气体大气和生物圈结果它们的比例相对恒定化合物随着时间的推移在大气中。如果没有生物圈不断地产生这些气体，它们将很快从大气中消失。

的碳循环因为它与生物圈有关，所以本质上是简单的。无机碳(二氧化碳)转化为有机碳(生命分子)。为了完成这个循环，有机碳再转化回无机碳。最终，碳循环是由阳光作为绿色植物蓝藻（蓝绿藻)利用阳光将水分解为氧和氢，并将二氧化碳固定为有机碳。二氧化碳被从大气中除去，氧气被加入。动物进行有氧运动呼吸过程中，氧气被消耗，有机碳被氧化生成无机二氧化碳。需要注意的是，化学合成细菌，可在深海中找到洞穴生态系统，也固定二氧化碳并产生有机碳。而不是用阳光作为能源这些细菌依赖于氨或硫的氧化作用。

碳循环完全与氧循环．每一年,光合作用固定二氧化碳并向大气中释放10万亿吨氧气。动物和生物的呼吸消耗的氧气量大致相同，并产生二氧化碳。氧气和二氧化碳因此在两个相连的循环中耦合。在季节性的基础上，大气中二氧化碳的富集发生在冬天而大气中二氧化碳的减少发生在夏季夏天．

的氮循环从固定无机大气氮(N₂)有机化合物．这些含氮化合物为生物所利用，并通过反硝化过程转换回到无机大气氮。氨和铵离子是的产物固氮作用并可作为有机含氮分子融入某些生物体。此外，铵离子可以被氧化形成亚硝酸盐，可以进一步氧化硝化细菌成硝酸盐．虽然亚硝酸盐和硝酸盐都可以用来制造含氮的有机分子，但硝酸盐尤其适用于植物生长和是支持陆生和水生的关键化合物食物链．硝酸盐也可以被细菌反硝化产生氮气。这个过程完成了氮循环。

氮循环与碳循环和氧循环耦合。大气中78%的气体是双原子氮。双原子氮是大气中最稳定的含氮气体。每年只需要生产3亿吨氮反硝化细菌弥补损失。这些损失大多发生在闪电排放在蓝绿藻和固氮细菌．(后者见于根某些植物的结节称为豆类)。固氮细菌利用大气中的氮产生氮氧化物。反硝化细菌转化土壤中的硝酸盐湿地转化为氮气，然后再回到大气中。

一氧化二氮在大气中存在微量(0.3 ppm)。在1亿吨到3亿吨之间一氧化二氮是由土壤而海洋细菌每年都要维持这个浓度。在大气中，一氧化二氮是短命的，因为它很快被分解紫外线．一氧化氮(NO)是平流层分解的一个次要因素臭氧，是副产品这个反应。

就像一氧化二氮，氨也由细菌在土壤和海水中产生并逃逸到大气中。每年有近1000兆吨的二氧化碳被排放到大气中。氨降低酸降水并作为植物的养分通过降水回到土地。

大气中有六种主要的含硫生物气体硫循环．它们包括硫化氢，二硫化碳(CS₂)、羰基硫化物(COS)、二甲基硫化物(DMS;C₂H₆S)，二甲基二硫([CH_3.S]₂)和甲基硫醇(CH_3.SH)。二氧化硫(所以₂)是这些硫气体的氧化产物，它也被添加到大气中火山燃烧生物质，以及人为来源(例如,冶炼金属和煤炭点火)。所以₂从大气中移出，回到生物圈中降雨．酸度的增加雨而且雪来自人为添加的SO₂氮氧化物通常被称为酸性降水这种沉淀的酸性等现象，如“酸性”雾，”被大气中氨的释放部分抵消了。

浓度甲烷在任何时候，大气中只有约1.7 ppm。虽然只是一种微量气体，但它是高度活性的，在控制化学反应中起着关键作用作文大气的。湿地沉积物中的产甲烷细菌分解有机物，每年向大气释放1000兆吨气态甲烷。在低层大气中，甲烷与氧气反应产生水还有二氧化碳。每年有2000兆吨的氧气通过这个装置从大气中排出。这种损失的氧气必须用光合作用．一些甲烷到达上层平流层在那里，它与氧气的相互作用是平流层上层水分的主要来源。在湿地内，细菌会产生卤化甲基化合物(氯甲烷(CH_3.氯和碘化甲酯[CH_3.I]气体)，而这些相同的甲基卤化物是由森林中产生的真菌．这些气体一旦到达平流层，就会调节平流层的产生臭氧导致其自然分解(看到臭氧层)．如果没有产甲烷细菌持续生产甲烷，大气中的氧气浓度将在仅仅12000年的时间里增加1%。大气中危险的高氧水平将大大增加癌症的发病率森林大火．如果氧的浓度地球的大气浓度从目前的21%上升到25%，即使是潮湿的树枝和草也很容易着火。非甲烷碳氢化合物陆地起源一般都很好地混合在自由大气上面行星边界层培养;见下文)．这些有机颗粒削弱了进入太阳辐射当它穿过大气层时，已经记录到减少了1%。