Hvad forsinkede Jordens iltning?

1. Langsom udvikling af fotosyntetiske organismer :Udviklingen af ​​fotosyntetiske organismer, såsom cyanobakterier, var en gradvis proces. Det tog milliarder af år for disse organismer at dukke op, udvikle den nødvendige biokemi til fotosyntese og blive rigelige nok til at ændre Jordens atmosfære markant.

2. Anoxygen fotosyntese :Tidlige fotosyntetiske organismer brugte anoxygen fotosyntese, som ikke frigav ilt som et biprodukt. I stedet producerede de andre forbindelser som hydrogensulfid eller svovl. Dette begrænsede den indledende produktion af ilt i den tidlige Jords atmosfære.

3. Høje niveauer af kuldioxid :Jordens tidlige atmosfære indeholdt rigeligt kuldioxid (CO2). Fotosyntetiske organismer krævede CO2 til fotosyntese, og deres oprindelige udseende og vækst ville have ført til et gradvist fald i atmosfæriske CO2-niveauer. Dette betød, at der var mindre kuldioxid til rådighed for yderligere fotosyntetisk aktivitet, hvilket bremsede opbygningen af ​​ilt.

4. Carbonat-silikat-cyklus :Karbonat-silikat-cyklussen er en geologisk proces, der involverer dannelse og forvitring af karbonat- og silikatmineraler. Denne cyklus fungerede som et dræn for atmosfærisk kuldioxid, da CO2 blev absorberet i havene og låst inde i carbonatmineraler som kalksten. Indlejringen af ​​kuldioxid bremsede ophobningen af ​​atmosfærisk oxygen.

5. Oxidation af reducerede forbindelser :Jordens tidlige atmosfære var meget mere reducerende, med højere niveauer af stoffer, der kunne reagere med og forbruge ilt, hvilket forhindrede dens opbygning. Forskellige reducerede forbindelser, såsom methan, ammoniak og jernholdigt jern, kan have fungeret som "iltdræn", hvilket begrænser dens overflod.

6. Metanhæmning :Metan er en potent drivhusgas og var mere udbredt i Jordens tidlige atmosfære sammenlignet med i dag. Høje metanniveauer kunne have hæmmet iltningen af ​​atmosfæren ved at reducere mængden af ​​ultraviolet (UV) stråling, der nåede Jordens overflade. UV-stråling er afgørende for at dissociere iltmolekyler (O2) til meget reaktive iltatomer (O), som er afgørende for forskellige kemiske reaktioner, der fører til iltopbygning.

7. Vulkanisk aktivitet og udgasning :Jordens tidlige vulkanske aktivitet frigav gasser og forbindelser, der kunne have interageret med og forbrugt ilt, hvilket forhindrede dens akkumulering. Vulkaniske svovlemissioner kunne for eksempel have reageret med ilt for at danne sulfataerosoler, der spredte indkommende solstråling og reducerede dens indvirkning på iltproducerende reaktioner.

De komplekse interaktioner mellem disse faktorer skabte dynamiske forhold, der forsinkede den betydelige iltning af Jordens atmosfære indtil for omkring 2,4 milliarder år siden, hvilket markerede den store oxidationsbegivenhed (GOE), der transformerede Jordens miljøhistorie.