Πώς μπήκε το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα;
1. Φωτοσύνθεση:
Η φωτοσύνθεση είναι μια ζωτική βιολογική διαδικασία που εκτελείται από φυτά, φύκια και μερικά βακτήρια. Περιλαμβάνει τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) σε οργανικές ενώσεις, κυρίως γλυκόζης, χρησιμοποιώντας την ενέργεια από το φως του ήλιου. Ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης, το οξυγόνο (O2) απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Αυτή η απελευθέρωση οξυγόνου είναι συνέπεια της διάσπασης των μορίων νερού (H2O) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
Οι πρώτοι οργανισμοί που ήταν ικανοί για φωτοσύνθεση ήταν πιθανώς κυανοβακτήρια, αρχαία φωτοσυνθετικά βακτήρια που προέκυψαν πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτά τα πρώιμα κυανοβακτήρια αναπτύχθηκαν σε υδάτινα περιβάλλοντα και οι φωτοσυνθετικές τους δραστηριότητες άρχισαν να αυξάνουν σταδιακά τα επίπεδα οξυγόνου στους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα κυανοβακτήρια πολλαπλασιάζονται, η παραγωγή οξυγόνου επιταχύνθηκε, οδηγώντας στην οξυγόνωση της πρώιμης ατμόσφαιρας της Γης.
2. Φωτόλυση υδρατμών:
Η φωτόλυση αναφέρεται στην κατανομή των μορίων μέσω της απορρόφησης της φωτεινής ενέργειας. Στην πρώιμη ατμόσφαιρα της γης, τα μόρια υδρατμών (H2O) ήταν άφθονα. Η ενέργεια από την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου (UV) ήταν επαρκώς ισχυρή για να χωρίσει τους υδρατμούς σε υδρογόνο (Η2) και οξυγόνο (Ο2).
Το υδρογόνο, που ήταν ένα ελαφρύ αέριο, διαφεύγει στο διάστημα λόγω της υψηλής ταχύτητας του και της χαμηλής βαρύτητας έλξης. Από την άλλη πλευρά, το οξυγόνο συσσωρεύτηκε στην ατμόσφαιρα. Η διαφυγή του υδρογόνου και η παραγωγή οξυγόνου μέσω φωτόλυσης συνέβαλαν περαιτέρω στην οξυγόνωση της γης.
Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι η ατμόσφαιρα της Γης παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό ανοξικό (χωρίς σημαντικό οξυγόνο) για μεγάλο χρονικό διάστημα. Χρειάστηκαν δισεκατομμύρια χρόνια για τα συνδυασμένα αποτελέσματα της φωτοσύνθεσης και της φωτόλυσης για να φτάσουν σε ένα σημείο όπου το ελεύθερο οξυγόνο έγινε άφθονο για να μεταμορφώσει την ατμόσφαιρα στην παρούσα κατάσταση πλούσια σε οξυγόνο.
Το μεγάλο γεγονός οξυγόνωσης (GOE), το οποίο συνέβη πριν από περίπου 2,3 δισεκατομμύρια χρόνια, θεωρείται ένα κεντρικό σημείο στην ιστορία της Γης όταν τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς αυξήθηκαν δραματικά, οδηγώντας στην διαφοροποίηση και επέκταση των αερόβιων οργανισμών και τελικά να διαμορφώσουν τις απαιτούμενες συνθήκες για να εξελίσσονται οι συγκροτημένες μορφές ζωής.
