Gezegenimiz Güneş Sistemiyle birlikte oluşur. İlkin sıcak, eriyik ve yoğun bir madde karışımı halinde olan Dünya giderek soğurken yer kabuğunun etrafında düşük basınçlı ve bugünkünden farklı bileşimli bir atmosfer meydana geliyor. Ardından zamanla bu atmosfer içeriği değişiyor.
Dünya'nın jeolojik tarihi, ilk kara oluşumunun gerçekleşebildiği 4,5 ila 4 milyar yıl öncesi Hadeyan Çağ, canlı yapıtaşlarının oluşabildiği ve canlı hücresel formun evrildiği 4 ile 2,5 milyar yıl arası Arkeyan Çağ, ardından Proterozoik Çağ moleküler oksijenin birikmeye başladığı 2,5 milyar yıl önceden son 500 milyon yıla kadar geçen süre olarak dönemlendiriliyor. Günümüze kadar uzanan son dönem ise canlıların bugünkü çeşitliliğinin evrildiği Fenerozoik Çağ olarak adlandırılıyor.
Hadeyan ve Arkeyan çağlarda, yani Dünya için erken dönemde atmosfer ancak karbondioksit ve su buharı açısından zengindi. Canlı yaşamın ortaya çıkmasından uzun bir süre sonra fotosentez evrimi gerçekleşince oksijen birikimi mümkün hale geliyor. Ortamdaki su ve karbondioksit ile birlikte güneş ışınlarını emen ve bu kimyasal reaksiyon sonucu oksijen salan (ve karbonhidrat üreten) mikroorganizmalar evriliyor.
Bakteri domaini içinde yer alan siyanobakterlerin gerçekleştirdiği reaksiyon ile önce uzun bir süre okyanuslarda oksijen seviyesi yükseliyor. Bu birikimle okyanuslardaki anoksik (oksijensiz) ortam da değişiyor; bu koşullarda yaşama adapte olmuş canlılar için tükeniş söz konusu olurken farklı yapıda yeni yaşam formları evriliyor. Okyanus içindeki oksijen su içindeki çözünmüş demir (Fe) elementiyle, çeşitli mineraller ile reaksiyona girdiğinde bugüne gelen izler oluşturuyor. Yaklaşık 2 milyar yıl yaşındaki kayaların içinde kırmızı rekli demir bant formasyonu keşfedilmiştir. Bugünkü demir yataklarının çoğu bu süreçteki birikimle oluşmuştur.
O dönem henüz atmosferde oksijen yok denecek düzeyde bulunurken çok hücreli yaşamında evrimiyle birlikte sudaki oksijen yoğunluğu giderek artıyor. Belli bir doygunluğa ulaştığında okyanus sularında dışarı oksijen salımı yalaşık 850 milyon yıl önce başlıyor. Güneşten gelen ultraviole (UV) ışınların moleküler oksijen bağlarını uyarması ile ozon (Oȝ) oluşumu ve böylece gezegenin çekim kuvvetinde birikimi başlıyor. Ozon canlılık için zararlı düzeyde enerji taşıyan UV ışınlarını emerken ve atmosferde oksijen seviyesi yükseldikçe gezegenin kara alanları canlılığın ulaşımına açılabilir hale geliyor.
Kaynak
Atmospheric Influence of Earth's Earliest Sulfur Cycle (2000):
https://science.sciencemag.org/content/289/5480/756.abstract