1. Långsam utveckling av fotosyntetiska organismer :Utvecklingen av fotosyntetiska organismer, såsom cyanobakterier, var en gradvis process. Det tog miljarder år för dessa organismer att komma fram, utveckla den nödvändiga biokemin för fotosyntes och bli tillräckligt riklig för att avsevärt förändra jordens atmosfär.
2. Oxygen fotosyntes :Tidiga fotosyntetiska organismer använde anoxygen fotosyntes, som inte frigjorde syre som en biprodukt. Istället producerade de andra föreningar som svavelväte eller svavel. Detta begränsade den initiala produktionen av syre i den tidiga jordens atmosfär.
3. Höga nivåer av koldioxid :Jordens tidiga atmosfär innehöll rikligt med koldioxid (CO2). Fotosyntetiska organismer krävde CO2 för fotosyntesen, och deras ursprungliga utseende och tillväxt skulle ha lett till en gradvis minskning av atmosfäriska CO2-nivåer. Detta innebar att det fanns mindre koldioxid tillgängligt för ytterligare fotosyntetisk aktivitet, vilket bromsade uppbyggnaden av syre.
4. Karbonat-silikatcykel :Karbonat-silikatcykeln är en geologisk process som involverar bildning och vittring av karbonat- och silikatmineraler. Denna cykel fungerade som en sänka för atmosfärisk koldioxid, eftersom CO2 absorberades i haven och låstes in i karbonatmineraler som kalksten. Inlagringen av koldioxid bromsade ackumuleringen av atmosfäriskt syre.
5. Oxidation av reducerade föreningar :Jordens tidiga atmosfär var mycket mer reducerande, med högre nivåer av ämnen som kunde reagera med och förbruka syre, vilket förhindrade uppbyggnaden. Olika reducerade föreningar, såsom metan, ammoniak och järnhaltigt järn, kan ha fungerat som "syresänkor", vilket begränsar dess överflöd.
6. Metanhämning :Metan är en potent växthusgas och var rikligare i jordens tidiga atmosfär jämfört med idag. Höga metannivåer kunde ha hämmat syresättningen av atmosfären genom att minska mängden ultraviolett (UV) strålning som nådde jordens yta. UV-strålning är avgörande för att dissociera syremolekyler (O2) till mycket reaktiva syreatomer (O), som är avgörande för olika kemiska reaktioner som leder till syreuppbyggnad.
7. Vulkanisk aktivitet och utgasning :Jordens tidiga vulkaniska aktivitet frigjorde gaser och föreningar som kunde ha interagerat med och förbrukat syre, vilket hindrade dess ackumulering. Vulkaniska svavelutsläpp, till exempel, kunde ha reagerat med syre för att bilda sulfataerosoler som spred inkommande solstrålning och minskade dess påverkan på syreproducerande reaktioner.
De komplexa interaktionerna mellan dessa faktorer skapade dynamiska förhållanden som fördröjde den betydande syresättningen av jordens atmosfär tills för cirka 2,4 miljarder år sedan, vilket markerade den stora oxidationshändelsen (GOE) som förändrade jordens miljöhistoria.
