L'atmosphère de la Terre est constituée d'environ 78% d'azote et 21% d'oxygène, avec des traces d'autres gaz. L'oxygène est essentiel à toute vie animale, et de nombreux autres organismes. Comme le gaz est utilisé par des formes de vie oxygène à respirer, et a aussi tendance à réagir avec beaucoup de roches et de minéraux, il doit être constamment renouvelé. Environ 98% de l'oxygène de l'air provient de la photosynthèse, le processus par lequel les plantes produisent des sucres à partir de dioxyde de carbone et eau. Les résultats du reste de l'éclatement de l'eau par rayonnement ultraviolet.
Photosynthèse
Les plantes et certaines bactéries utilisent la photosynthèse pour fabriquer la nourriture sous forme de sucres et d'autres substances riches en énergie. De l'eau et du dioxyde de carbone sont absorbés par l'organisme, et de la lumière fournit de l'énergie qui alimente le processus. L'oxygène se trouve être un très sous-produit utile. En ce qui concerne les scientifiques peuvent dire, les niveaux d'oxygène sur la Terre sont restés assez stables pour plusieurs centaines de millions d'années. Cela indique que la production d'oxygène par photosynthèse a été plus ou moins équilibrée par sa consommation par d'autres processus, tels que l'oxygène à l'air, ou des formes de vie aérobie et des réactions chimiques.
Les sources d'oxygène atmosphérique par photosynthèse du phytoplancton, comme les cyanobactéries dans l'océan, et les arbres et autres plantes vertes sur terre. Le montant que chaque source contribue est en débat: certains scientifiques suggèrent que plus de la moitié provient des océans, par exemple, tandis que d'autres ont mis le nombre à près d'un tiers.Ce qui est clair, c'est que les chiffres ont varié au cours des temps géologiques, en fonction de l'équilibre de la vie sur Terre. Quand l'atmosphère commençait à se développer, par exemple, les cyanobactéries ont contribué plus de l'oxygène.
La hausse du taux d'oxygène
On pense que, initialement, l'oxygène produit par les cyanobactéries a été utilisé par réagir avec le fer dans les sols, les roches et l'océan, formant des composés minéraux et d'oxyde de fer. Les géologues peuvent estimer la quantité d'oxygène dans l'atmosphère dans les temps anciens en regardant les types de composés de fer dans les roches. En l'absence d'oxygène, le fer tend à combiner avec du soufre, des sulfures formant tels que la pyrite.Quand il est présent, cependant, ces composés se décomposent et le fer se combine avec l'oxygène pour former des oxydes. En conséquence, la pyrite dans des roches anciennes indique faibles niveaux d'oxygène, alors que les oxydes indiquent la présence de quantités importantes de gaz.
Une fois la majeure partie du fer à repasser avait combiné avec l'oxygène, le gaz a pu s'accumuler dans l'atmosphère. On pense que d'ici il y a environ 2,3 milliards d'années, les niveaux avaient augmenté d'une petite trace à environ 1% de l'atmosphère. Tout semblait alors à s'équilibrer pendant une longue période que d'autres organismes ont évolué à utiliser de l'oxygène pour fournir de l'énergie par l'oxydation du carbone, la production de dioxyde de carbone (CO 2 ). Ils y sont parvenus en mangeant riche en carbone organique du matériel végétal, vivant ou mort. Cela a créé un équilibre, avec production d'oxygène par photosynthèse compensée par sa consommation par les organismes d'oxygène à respirer.
Il semble que, à cause de cet équilibre, la photosynthèse ne suffit pas à expliquer l'augmentation initiale de l'oxygène. Une explication possible est que certains de matière organique morte est devenu enterré dans la boue ou autres sédiments et n'était pas disponible pour les organismes aérobies. Cette question pourrait ne pas combiner avec l'oxygène atmosphérique, donc pas tout l'élément produit a été utilisé de cette manière, ce qui permet des niveaux à la hausse.
Un peu plus tard dans l'histoire de la Terre, des niveaux d'oxygène a augmenté de façon spectaculaire aux alentours de leur niveau actuel. Certains scientifiques pensent que cela peut avoir lieu il ya environ 600 millions d'années. À cette époque, un grand nombre de relativement grands complexes, les organismes multicellulaires sont apparus, qui aurait exigé que les niveaux d'oxygène beaucoup plus élevés. On ne sait pas ce qui a causé ce changement, cependant. Fait intéressant, il a eu lieu alors que la Terre semble se dessiner à partir d'un massif glaciaire , au cours de laquelle plus de la planète était couverte par la glace.
Une théorie est que l'action des glaciers , en avançant et reculant, sol jusqu'à la roche riche en phosphore et libéré d'énormes quantités d'elle dans les océans. Le phosphore est un élément nutritif essentiel pour le phytoplancton, si cela peut avoir causé une explosion de cette forme de vie. Cela, à son tour, conduire à une augmentation de la production d'oxygène, avec probablement très peu de la vie terrestre à utiliser le haut. Pas tous les scientifiques sont d'accord avec cette théorie, cependant, et à partir de 2012 , la question n'est toujours pas résolue.
Menaces à des niveaux d'oxygène atmosphérique
Une étude a montré que les niveaux d'oxygène a diminué de façon constante entre 1990 et 2008 d'environ 0,0317% dans l'ensemble. Cela est principalement attribuable à la combustion de fossiles combustibles, qui utilisent de l'oxygène dans la combustion. La baisse est toutefois moins que prévu, compte tenu de la quantité de combustibles fossiles brûlés au cours de cette période. Une possibilité est que l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone, éventuellement combinés avec l'utilisation d'engrais, a favorisé une croissance plus rapide des plantes et plus photosynthèse, compensant en partie la perte. On estime que, même si toutes les réserves de combustibles fossiles du monde devaient être brûlé, il n'aurait qu'un très faible impact direct sur les niveaux d'oxygène.
La déforestation est une autre préoccupation populaire. Bien que la destruction de vastes étendues de forêt tropicale a beaucoup d'autres effets graves sur l'environnement, il est considéré comme peu susceptible de réduire de manière significative les niveaux d'oxygène. En plus d'arbres et autres plantes vertes, les forêts tropicales supportent toute une gamme de vie d'oxygène à respirer. Il semble que ces forêts contribuent très peu à des niveaux d'oxygène dans l'atmosphère globale, car ils consomment presque autant d'oxygène qu'ils produisent.
Une menace plus sérieuse pourrait être l'impact des activités humaines sur le phytoplancton, qui, selon certaines sources, faire la plus grande contribution à des niveaux d'oxygène mondiaux. Il est à craindre que l'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles pourrait rendre les océans plus chauds et plus acides, ce qui pourrait réduire la quantité de phytoplancton. À partir de 2012, la preuve n'est pas claire, comme les différents types de phytoplancton sont touchés différemment. Certains peuvent diminuer en nombre, tandis que d'autres peuvent se développer et la photosynthèse rapide.
