大气O₂浓度的历史是什么?

Question

^{(这是关于O₂，而不是CO₂)}

氧的浓度是如何变化的?

自植物开始产生二氧化碳以来的地质时间框架，以及自人类开始导致二氧化碳增加以来的时间框架是最有趣的。

如果能有一个抽象的描述，即使是简化的，也会很有趣。

随时间变化的浓度图也很有用，但不是中心。

Answer 1

请参阅地层表用于时间轴和地层单位。我试着在有限的时间内尽可能地更新。这也是为什么我省略了一些细节，以支持一个概述。

推测在太古宙早期和中期仅非常零星的氧气生产开始了。这种情况在太古宙末期发生了变化氧气流动从浅海部分到大气开始。

这篇文章表明接下来的“大氧化事件”(goe)，在早期元古代2.33Gy，只花了1000万年。在这一过程中，大气中的氧气增加到1%或2%，确切的百分比似乎不清楚。但似乎在一些地方早于太古宙末期，在约2.5Gy的时间内，就已经存在一个完全含氧的海洋。这些水能够在稍早的时候在小范围或区域范围内为大气产生过量的氧气。

大气中的氧气保持低在元古代，可能是因为它在风化过程中被耗尽了。

寒武纪初期，氧浓度仍较低(~5%)。这篇文章通过结合模拟和代理数据，描述了显生界的发展。看到图3(这是你的情节;-)。结果表明，在奥陶纪末期，大气氧含量才上升到10%以上，在二叠纪末期达到了32%。

这些天，海洋以及atmopshericO2含量正在下降而且将继续因为化石燃料的燃烧。

Answer 2

关于前寒武纪大气中氧含量的变化，未知因素太多，无法给出可靠的数字。可以相当肯定地说，光合蓝藻大约在35亿年前进化而来。起初，它们产生的氧气被海洋吸收，但到大约30亿年前，氧气开始在大气中积聚。这导致了大约25亿年前的大氧化事件，持续了大约2.5亿年，并氧化了海洋中的铁，使其沉积为生锈的沉积物，从而留下了该事件的地质记录。大约15亿年前，进化出了更高级的光合生物，但它们仍然是微观的。

我们知道在寒武纪之初，大气和海洋中有大量的氧气，因为没有氧气就无法生存的原始动物的生命形式变得丰富起来，但是没有人进行测量，所以我们无法给出精确的数字。据说，到石炭纪晚期，大气中的氧气含量可能高达35%。这一猜测的原因之一是存在翼展约2.5英尺的巨型蜻蜓，理论上需要如此高水平的氧气才能保持在空中。当时的大气密度可能更大，这也会使飞行更容易。陆地上的森林对氧气水平有很大贡献，并将碳埋藏在地下。

人类活动产生的大量二氧化碳仅仅发生在昨天，这是一个有争议的话题，但海洋中的光合生物在处理二氧化碳和在这个过程中产生氧气方面起着主要作用。