La vittoria dell’ossigeno si è estesa sugli oceani, sulle rocce terrestri, sulla vita e sull’atmosfera.
Le variazioni dell’ossigeno nel tempo
Dopo 2 Ga dalla creazione della Terra, l’ossigeno rappresenta l’1% dei gas (percentuale sui volumi).
Dopo altri 1,8 Ga, cioè 800 milioni di anni fa l’ossigeno sale al 10%,
e solo in seguito si sarebbe fermato al 21% attuale.
La gran quantità di ossigeno estingue gran parte dei batteri anaerobi, si formano nuovi minerali e l’ozono.
1) Lo strato di ozono
La grande quantità di ossigeno favorisce tra 1,85 – 0,5 Ga, la formazione dello strato di ozono.
I raggi ultravioletti delle radiazioni solari scindono le molecole di ossigeno che spontaneamente si ricombinano per formare le molecole di ozono. L’ozono stratosferico è indispensabile perché assorbe il 77% dei raggi ultravioletti del Sole. Un eccesso di raggi ultravioletti è molto pericoloso per la vita, perché la luce ultravioletta solare ionizza le molecole di DNA delle cellule alterandole. L’alterazione del DNA scombina la produzione proteica e di tutte le altre sostanze, causando cancro e morte.
Bisogna sapere che già con una concentrazione atmosferica di ossigeno del 2% si forma uno strato di ozono sufficiente a protezione dagli ultravioletti solari nocivi per la vita.
2) Estinzione di massa degli anaerobi
2,45 Ga l’abbondanza di ossigeno causa l’estinzione di massa dei procarioti anaerobi: l’ossigeno obbliga lo sviluppo di organismi in grado di vivere in presenza di ossigeno gettando le basi del sistema evolutivo che porta le attuali forme di vita.
3) La prima grande glaciazione
La fine dell’effetto serra da metano porta a una diminuzione della temperatura.
Nel giro di 400 milioni di anni dal 2,4 al 2,1 Ga si ha una delle più grandi glaciazioni accadute sulla terra. L’attività solare è il 30% più debole di quella attuale, la terra diventa una palla di neve, il ghiaccio arriva perfino all’equatore dove è spesso 3 m.
Alla fine della prima glaciazione, sono scomparse il 99% delle forme di vita esistenti sulla terra, per lo più batteri.
L’ultimo grande cambiamento 250 milioni di anni fà
Un ultimo grande effetto distruttivo avviene alla fine del paleozoico, 250 milioni di anni fà. In quell’era riprende un’estesa attività vulcanica che porta alla frattura del supercontinente Pangea. La lava scorre su una superficie molto vasta della Terra e così grandi quantità di CO2 sono eruttate determinando un nuovo effetto serra. La frattura della Pangea è l’inizio del Mondo come lo conosciamo adesso. Durante questo periodo l’atmosfera risulta essere molto simile a come era 4,5 miliardi di anni fà.
L’eccesso di ossigeno è un problema
Se l’ossigenazione della terra continuasse incontrastata, correremmo un grave pericolo, perchè l’ossigeno è un gas esplosivo. Oltre certi livelli occorre che qualcuno nei limiti la produzione. Sembra che i batteri oceanici dello zolfo ne regolino la quantità. La vita negli oceani è dunque responsabile non solo dell’origine dell’ossigeno atmosferico, ma anche della sua regolazione.
Le temperature e i gas atmosferici degli ultimi 400 mila anni
L’evoluzione dell’atmosfera vede una correlazione stretta tra gas serra e temperature degli ultimi 400 mila anni
I cambiamenti della temperatura ballano in un range di 12 gradi circa. Al picco dei gas serra giunge il picco delle temperature, nel lento calo dei gas serra avviene il lento calo delle temperature.