Cel mai vechi amestec de gaze care a format un strat gros în jurul planetei noastre care se răcește acum aproximativ 4,6 miliarde de ani nu a fost foarte diferit de tipul de substanțe emise de vulcani, cum ar fi metanul, hidrogenul sulfurat și dioxidul de carbon.

Acestea au fost vremuri violente – nu numai că in adancurile Pământului se agitau materiale volatile, ci și un bombardament constant de roci reci din sistemul solar interior a furnizat o aprovizionare constantă cu material proaspăt. Ciocnirile mai mari au reîncălzit ocazional suprafața, eliminând orice umiditate colectată și asigurând că atmosfera rămâne o mizerie fierbinte.

Cu toate acestea, acel flux constant de minerale care ploua din cer a furnizat și mult azot sub formă de amoniac.

Când a apărut oxigenul în atmosfera Pământului?

Sunt multe despre care încă nu știm despre detalii. Cât de mult azot a furnizat acea ploaie minerală timpurie planetei noastre, de exemplu, nu suntem pe deplin siguri. Dar cu ceva timp în urmă cu aproximativ 4,3 miliarde de ani, condițiile infernale ale Pământului au început în sfârșit să se răcească și potopul de roci spațiale s-a atenuat.

Corpurile de apă s-au reunit suficient de mult pentru a avea loc diferite reacții geochimice – și posibil precursori ai biochimiei, lăsând planeta cu o atmosferă îngroșată formată în principal din dioxid de carbon și azot.

Au existat, posibil, ocazional „bufături” de oxigen din cauza activității vulcanice, ici și colo. Dar nu a durat mult până să reacţioneze, lăsând planeta în mare parte liberă de oxigen în primul său miliard de ani.

Care a fost Marele Eveniment de Oxidare?

Primele încercări de biologie ale Pământului ar fi trebuit să preia energia care ține împreună un set de molecule și să o reutilizeze pentru a construi materiale organice. La un moment dat, la începutul jocului, poate în câteva sute de milioane de ani de la formarea Pământului, a fost întâlnit un mecanism de extragere a energiei furnizate de lumina soarelui din anumite substanțe chimice.

Deși din punct de vedere tehnic a fost fotosinteză, nu a fost genul care a lăsat un exces de oxigen.

Acea varietate „oxigenă” de fotosinteză, se pare, ar fi putut avea originea încă de acum 3 miliarde de ani, dacă nu mai devreme. Mașinile biologice, numite fotosistemul II, le-a dat un impuls microbilor primitivi, permițându-le să recombine dioxidul de carbon și apa pentru a forma elementele de construcție de care aveau nevoie, împreună cu o încărcătură generoasă de energie.

În ciuda sutelor de milioane de ani de atomi de oxigen care au clocotit prin oceanele planetei,in atmosfera au avut loc schimbări minime. O posibilă explicație pentru această absență surprinzătoare a oxigenului este burnița continuă de meteoriți care alunecă prin cer, lăsând gaze volatile care au reacționat ușor cu cele mai mici urme de oxigen molecular.

Indiferent de motivul dezvoltării lente, acum aproximativ 2,4 miliarde de ani, scurgerea de oxigen gazos s-a adunat în cele din urmă la niveluri semnificative, ducând la ceea ce a devenit cunoscut sub numele de Marele Eveniment de Oxidare.

Oxigenul a fost un lucru bun pentru viața pe Pământ?

Ce fel de impact a avut excesul brusc de oxigen asupra biosferei Pământului este surprinzător de greu de spus.

Teoretic, oxigenul este un element destul de reactiv. Chiar și astăzi, avem enzime specializate pentru a trata oxigenul fără daune pe care le poate provoca moleculele noastre organice mai delicate, cum ar fi ADN-ul. Deci, este ușor de imaginat că fără adaptări pentru a face față oxigenului, organismele timpurii ar muri în număr mare.

Este cu totul posibil să fi avut loc o moarte catastrofală. Studiile asupra izotopilor închiși în minerale vechi de 2 miliarde de ani sugerează că concentrațiile de oxigen au scăzut pe măsură ce carbonul a fost blocat în corpurile minuscule ale nenumăraților microbi suferinzi. Totuși, interpretarea acestei înregistrări antice nu este tocmai simplă; alte studii pun la îndoială ipotezele, sugerând că scăderea oxigenului ar putea să nu se datoreze vreunei pierderi uriașe de vieți omenești.

Cu aproximativ 600 de milioane de ani în urmă, concentrațiile de oxigen molecular din atmosfera noastră au ajuns în cele din urmă la aproximativ 21%.

Pe de o parte, oxigenul este astăzi un mijloc indispensabil de a elibera o cantitate mare de energie din hidrocarburi. Combustibilul perfect pentru organismul multicelular modern din mers!

Pe de alta, ordinea precisa a oxigenarii si a primelor organisme complexe este discutabila, facand relatia una oarecum complicata.

Își va pierde Pământul vreodată oxigenul?

Atâta timp cât Soarele strălucește, plantele înfloresc și fotosinteza pompează, se pare că planeta noastră va avea întotdeauna o cantitate destul de decentă de oxigen în atmosfera sa. Dar acest echilibru nu este permanent.

În aproximativ un miliard de ani, radiația solară va fi suficient de puternică pentru a rupe dioxidul de carbon. Fără gaz, fotosinteza se va opri, iar oxigenul va scădea la niveluri nemaivăzute încă de la primele zile de acum miliarde de ani.

Descopera si

Cum ar arăta lumea dacă toată gheața de pe pamant s-ar topi

Ar putea oamenii să respire aerul de pe Marte?

Câți oameni poate întreține Pământul? Și ce înseamnă dacă l-am depasit deja?