التاريخ الجيولوجي للأكسجين
من ويكيبيديا، الموسوعة encyclopedia
قبل تطور عملية التمثيل الضوئي، لم يكن الغلاف الجوي للأرض يحتوي على أكسجين حر (O2).[2] عاشت الكائنات بدائية النواة التي نظمت عملية التمثيل الضوئي والتي أنتجت الأكسجين O2 كمنتج نفايات قبل وقت طويل من تراكم الأكسجين الحر في الغلاف الجوي،[3] ربما قبل 3.5 مليار سنة. كان من الممكن إنتاج الأكسجين الذي يختزل بسرعة من المحيطات عن طريق التجوية من المعادن المختزلة،[بحاجة لمصدر] وعلى الأخص الحديد.[4] أدى هذا الصدأ إلى ترسب أكسيد الحديد في قاع المحيط، مكونًا تكوين الحديد الحزامي. وهكذا، صدأ المحيطات وتحولت إلى اللون الأحمر. بدأ الأكسجين في البقاء في الغلاف الجوي بكميات صغيرة قبل حوالي 50 مليون سنة من بداية حدث الأكسدة الكبير.[5] نتج عن الأكسجين الكتلي في الغلاف الجوي تراكم سريع للأكسجين الحر. بالمعدلات الحالية للإنتاج الأولي، يمكن أن ينتج تركيز الأكسجين اليوم بواسطة الكائنات التي تستعمل التمثيل الضوئي خلال 2000 عام.[6] في حالة عدم وجود نباتات، كان معدل إنتاج الأكسجين عن طريق التمثيل الضوئي أبطأ في عصر ما قبل الكامبري، وكانت تركيزات O2 التي تم بلوغها أقل من 10% من اليوم وربما تقلبت بشكل كبير؛ قد يكون الأكسجين قد اختفى من الغلاف الجوي مرة أخرى منذ حوالي 1.9 مليار سنة.[7] هذه التقلبات في تركيز الأكسجين كان لها تأثير مباشر ضئيل على الحياة، مع انقراضات جماعية لم يتم ملاحظتها حتى ظهور الحياة المعقدة في بداية العصر الكامبري، قبل 541 مليون سنة.[8] وجود O2 زود الحياة بفرص جديدة. الأيض الهوائي أكثر كفاءة من المسارات اللاهوائية، ووجود الأكسجين خلق إمكانيات جديدة لاستكشاف الحياة.[9][10] منذ بداية العصر الكامبري، تقلبت تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي بين 15% و35% من حجم الغلاف الجوي.[11] تم الوصول إلى الحد الأقصى البالغ 35% في نهاية العصر الكربوني (قبل حوالي 300 مليون سنة)، وهي ذروة ربما تكون قد ساهمت في الحجم الكبير للحشرات والبرمائيات في ذلك الوقت.[10] بينما تؤثر الأنشطة البشرية، مثل حرق الوقود الأحفوري، على التركيزات النسبية لثاني أكسيد الكربون، فإن تأثيرها على التركيز الأكبر بكثير للأكسجين يكون أقل أهمية.[12]
هذه المقالة بحاجة لصندوق معلومات. |