Närvaron av syre i jordens atmosfär är resultatet av flera processer som inträffade under miljarder år. De två primära mekanismerna som är ansvariga för införandet av syre i atmosfären är fotosyntes och nedbrytning av vattenånga genom ultraviolett (UV) strålning.

1. Fotosyntes:

Fotosyntes är en viktig biologisk process som utförs av växter, alger och vissa bakterier. Det innebär omvandling av koldioxid (CO2) till organiska föreningar, främst glukos, med hjälp av energin från solljus. Som en biprodukt av fotosyntesen släpps syre (O2) ut i atmosfären. Denna frisättning av syre är en följd av att vattenmolekyler (H2O) spjälkas under processen.

De första organismerna som kunde fotosyntes var sannolikt cyanobakterier, urgamla fotosyntetiska bakterier som dök upp för cirka 3,5 miljarder år sedan. Dessa tidiga cyanobakterier trivdes i vattenmiljöer, och deras fotosyntetiska aktiviteter började gradvis öka nivåerna av syre i haven och atmosfären. Med tiden, när cyanobakterier förökade sig, accelererade syreproduktionen, vilket ledde till syresättning av jordens tidiga atmosfär.

2. Fotolys av vattenånga:

Fotolys hänvisar till nedbrytning av molekyler genom absorption av ljusenergi. I jordens tidiga atmosfär fanns det rikligt med vattenånga (H2O) molekyler. Energin från solens ultravioletta (UV) strålning var tillräckligt stark för att dela upp vattenånga i väte (H2) och syre (O2).

Väte, som är en lättviktig gas, flydde ut i rymden på grund av dess höga hastighet och låga gravitationsattraktion. Å andra sidan ackumulerades syre i atmosfären. Flykten av väte och produktionen av syre genom fotolys bidrog ytterligare till syresättningen av jorden.

Det är dock värt att notera att jordens atmosfär förblev i stort sett anoxisk (saknade betydande syre) under en längre period. Det tog miljarder år för de kombinerade effekterna av fotosyntes och fotolys att nå en punkt där fritt syre blev tillräckligt rikligt för att omvandla atmosfären till dess nuvarande syrerika tillstånd.

The Great Oxygenation Event (GOE), som inträffade för cirka 2,3 miljarder år sedan, anses vara en central punkt i jordens historia när syrenivåerna i atmosfären och haven ökade dramatiskt, vilket ledde till diversifiering och expansion av aeroba organismer och så småningom forma de nödvändiga villkoren för att komplexa livsformer ska utvecklas.