Fin dall’inizio c’é un po’ d’ossigeno nell’aria, che proviene dalla dissociazione solare dell’acqua e dell’anidride carbonica, ma è con la fotosintesi che si afferma definitamente l’era dell’ossigeno.
1) La dissociazione dell’acqua e dell’anidride carbonica
Nei gas vulcanici non c’è ossigeno O2, quindi sarebbe comparso inizialmente per la dissociazione della CO2 e dell’H2O operata dalla radiazione solare. L’accumulo atmosferico di O2 è lento perché piano piano si vanno anche ossidando gas e minerali presenti superficialmente come idrogeno, zolfo, ferro ecc.
La dissociazione da sola non riesce a spiegare la gran quantità di O2 atmosferico, per cui si pensa che tutto dipende dalla comparsa dei primi batteri e poi delle cellule eucariote vegetali.
Ma prima della vittoria dell’ossigeno, la Terra ha avuto la sua epoca del metano atmosferico con mega effetto serra.
2) I cianobatteri utilizzano la CO2 e liberano O2
I cianobatteri, come le attuali alghe azzurre, si inventano la fotosintesi, utilizzano l’anidride carbonica, scartano l’ossigeno e producono polimeri di zuccheri e amminoacidi.
Fino a questo momento la Terra è circondata da una atmosfera fortemente riducente, che preserva i metalli nel loro stato elementare non ossidato. Con la comparsa dell’ossigeno nell’atmosfera incomincia anche l’ossidazione dei metalli, e quindi la formazione di nuovi minerali ossidati.
L’ossigeno continua a salire fino a raggiungere un picco del 30% 280 milioni di anni fa.
Alcune osservazioni che avvalorano queste ipotesi
Hanno 3,7 miliardi di anni le strutture microbiche nelle rocce verdi di Isuan in Groenlandia e 3,5 miliardi di anni i cianobatteri fossili racchiusi in rocce stromatolitiche dell’Australia occidentale.
3) Comparsa degli eucarioti vegetali 1,6 Ga
Infine compaiono per simbiosi fagocitaria gli eucarioti animali e vegetali.
Con gli eucarioti vegetali abbiamo le piante prima e l’erba poi, e con esse la fotosintesi clorofilliana.
E’ la vittoria definitiva dell’era dell’ossigeno, che rappresenta il 30% dei gas dell’atmosfera, e scendere poi al 20% attuale.
Le conseguenze dell’era dell’ossigeno
L’era dell’ossigeno ha delle conseguenze sugli oceani, sulle rocce della Terra, sull’atmosfera e sulla Vita.
Sintetizziamo i tre punti dell’escalation dell’ossigeno:
- dissociazione solare di acqua e anidride carbonica
- fotosintesi batterica
- fotosintesi vegetale