Кіріспе
Сутектік айналым – тірі және тірі емес әлем арасындағы сутек алмасуынан тұрады. Сутек (H) – ғаламдағы ең көп таралған элемент. Жерде, кең таралған H-ні қамтитын минералдық молекулаларға су (H2O), сутек газы (H2), сутек сульфиді (H2S) және аммиак (NH3) жатады. Көптеген органикалық қосылыстарда да H атомдары бар, мысалы, көмірсутектер және органикалық заттар. Минералдық және органикалық химиялық қосылыстарда сутек атомдарының кең таралғанын ескере отырып, сутек айналымы молекулалық сутек, H2-ге бағытталған. Микробтық метаболизм немесе табиғи тау жынысы-су арақатынасының нәтижесінде сутек газы пайда болуы мүмкін. Басқа бактериялар бос H2-ні тұтынуы мүмкін, ол атмосферада фотохимиялық түрде тотығуы немесе ғарышқа ұшып кетуі мүмкін. Сутек – биотикаға дейінгі химияда және Жердегі өмірдің алғашқы эволюциясында, сондай-ақ Күн жүйесіндегі басқа да жерлерде маңызды реагент деп саналады.
The hydrogen cycle consists of hydrogen exchanges between biotic (living) and abiotic (non living) sources and sinks of hydrogen containing compounds. Hydrogen (H) is the most abundant element in the universe. On Earth, common H containing inorganic molecules include water (H2O), hydrogen gas (H2), hydrogen sulfide (H2S), and ammonia (NH3). Many organic compounds also contain H atoms, such as hydrocarbons and organic matter. Given the ubiquity of hydrogen atoms in inorganic and organic chemical compounds, the hydrogen cycle is focused on molecular hydrogen, H2. As a consequence of microbial metabolisms or naturally occurring rock water interactions, hydrogen gas can be created. Other bacteria may then consume free H2, which may also be oxidised photochemically in the atmosphere or lost to space. Hydrogen is also thought to be an important reactant in pre biotic chemistry and the early evolution of life on Earth, and potentially elsewhere in the Solar System.
Су бұрғылары
H2 ең жеңіл элемент болғандықтан, атмосфералық H2 Жинс қашуы арқылы ғарышқа оңай шығып кетуі мүмкін, бұл Жердің жалпы массасының жоғалуына себеп болатын қайтымсыз процесс. CH4 немесе H2O сияқты қашып кетуге бейім емес ауыр қосылыстардың фотолизі де жоғары атмосферадан H2-ны босатып, осы процеске үлес қосады. Атмосферадағы еркін H2-ның тағы бір маңызды жойылу жолы – суды құрайтын гидроксил радикалдарымен (•OH) фотохимиялық тотығу. H2-ның антропогендік жойылу ошақтарына Фишер-Тропш реакциясы арқылы синтетикалық отын өндіру және азот тыңайтқыштарын өндіру үшін Хабер-Бош процесі арқылы жасанды азотты бекіту кіреді.
Биотикалық циклдер
Көптеген микробтық метаболизмдер H2 өндіреді немесе пайдаланады.
Астробиологияға әсері
Гидротермиялық H2 биотикаға дейінгі химияда маңызды рөл атқарған болуы мүмкін. Серпентинизация арқылы H2 өндірісі, темір-күкірт әлеміндегі өмірдің пайда болуы гипотезасында ұсынылған реагенттердің қалыптасуына көмектескен. Гидрогенотрофтық метаногенездің кейінгі эволюциясы Жердегі ең алғашқы метаболизмдердің бірі деп саналады. Бұл, Күн жүйесіндегі және мүмкін басқа планеталық жүйелерде де ұқсас процестер жүріп жатқанын көрсетеді.