Dünya gezegeni gerçekten etkileyici bazı özelliklere sahip. (Olumsuz yorumların çoğunlukla personele ve müşterilere odaklandığını söylemek gerek.) En önemli avantajlardan biri, oksijen açısından zengin atmosferi, ancak bu bir gecede olmadı - bizim gibi hayvan yaşamına elverişli bir dünya yaratmak birkaç milyar yıllık evrim aldı.

Bilim insanlarının oksijenin artmasına neyin sebep olabileceğine dair pek çok fikri var ve bunlardan birkaçının muhtemelen doğru olduğu görülüyor. Yaşam hikayenin bir parçası, fotosentetik yaşam oksijen pompalıyor. Katı Dünya'nın kimyası da, hem fotosentetik yaşamı destekleyerek hem de oksijeni atmosfer ile gezegenin derinliklerindeki kayalar arasında mekik dokuyan reaksiyonlar yoluyla rol oynadı.

Chengdu Teknoloji Üniversitesi'nden Wei Shi liderliğindeki yeni bir çalışma, yitim -tektonik plakaların Dünya'nın içinde kaybolduğu süreç- değişikliklerine dair kanıtların oksijen sıçramalarının zamanlamasıyla örtüştüğünü öne sürüyor. Dünya zamanla kademeli olarak soğudu ve en eski tarihinin az sayıdaki kalıntısı, büyük jeolojik süreçlerin bunun sonucunda oldukça evrimleştiğini gösteriyor. Erken dönemde, soğuk, yoğun yüzey kayası, modern levha tektoniğine çok az benzeyen şekillerde sıcak manto kayasının içinden batardı. Çevremizdeki kıtalar 4,5 milyar yıllık inşaat projeleridir, bu nedenle erken dönemde neyin mevcut olduğunu hayal etmek gerekir.

Pürüzsüz, doğrusal bir evrim değildi - bu jeolojik tarihte geçiş noktaları var gibi görünüyor. Dünya atmosferinin oksijenlenmesi de doğrusal değildi. Yaklaşık 2,4 ila 2,0 milyar yıl önce Büyük Oksidasyon Olayı sırasında bir sıçrama ile başladı, ardından 800 ila 500 milyon yıl önce yeniden başlayana kadar durdu. 450 ila 250 milyon yıl önceki üçüncü bir artış bizi modern oksijen seviyelerine getirdi.

Araştırma ekibinin fikri, yitimdeki değişikliklerin, oksijene bağlanmayı seven karbon ve kükürtün ne kadarının derin iç kısımlara taşındığını kontrol ederek atmosferik oksijeni etkilemiş olabileceğiydi. Manto daha sıcak olduğunda, karbon ve kükürt, yitirilmiş kaya ile çok aşağılara inemez; sığ mantoya salınırlar ve kısa süre sonra volkanlar yoluyla geri gelebilir, herhangi bir cesur oksijen molekülünü temizlemeye hazır olurlar. Bunun tersi, daha soğuk bir mantoya dalan bir plakanın kükürt ve karbonunun daha fazlasını tutacağıdır.

Yitirilmiş kayaların yüzeye geri döndüğü bölgelerde, içlerindeki mineraller ve ince kimyası, deneyimledikleri sıcaklıklar ve basınçlar hakkında bilgi verir. Ekip, bu verileri karşılaştırarak yitim tarihinin geniş bir resmini derledi. Hipotez doğruysa, atmosferik oksijen artışlarıyla aynı zamanda daha düşük sıcaklıklı yitim beklenirdi.

Veriler gerçekten de örtüşüyor gibi görünüyor. Daha düşük sıcaklıklı yitim, 2,2 ila 1,8 milyar yıl önce ortaya çıkıyor ve ardından bir aradan sonra son 800 milyon yıldır baskın durumda. Bu erken dönem, ilk Büyük Oksidasyon Olayı ile eşleşiyor; daha yakın dönem, ikinci ve üçüncü oksijen sıçramalarını kapsıyor. (Aradaki zaman jeolojide "Sıkıcı Milyar" olarak bilinir çünkü... pek bir şey olmamış gibi görünüyor.) Araştırmacılar, bu tarihi temel bir kimyasal modelden geçirerek oksijenlenme zaman çizelgesini kabaca yeniden üretebildiler.

Hikayenin başlangıcının, Columbia adlı erken bir süperkıtanın birleşmesi olabileceğini söylüyorlar. Deniz seviyesinin üzerinde kara ile, erozyon okyanuslara büyük miktarda fotosentetik siyanobakteriyi destekleyecek kadar besin sağlayabilirdi - organik karbon açısından zengin deniz tabanı tortul kayalarında görülebilir. Columbia'nın parçalanması, daha düşük sıcaklıklı yitimin ilk işaretleriyle uyumludur, bu da daha fazla organik karbon ve karbonatın mantonun derinliklerine yitirilmesini sağlamış olurdu.

Ardından, manto konveksiyonu ve levha hareketinin bile yavaş göründüğü Sıkıcı Milyar geldi. Ancak bundan sonra, Gondwana ve Pangea'nın oluşumu ve parçalanması bizi tektonik plaka haritasına doğru taşıdı.