1. Syreproduktion: Fotosyntetiska organismer, främst cyanobakterier och alger, spelade en avgörande roll för att introducera och öka nivån av molekylärt syre (O2) i atmosfären. Genom fotosyntesen använder dessa organismer koldioxid (CO2) och solljus för att producera organiska föreningar och frigöra syre som en biprodukt. Den gradvisa ökningen av atmosfäriskt syre under miljarder år gav de nödvändiga förutsättningarna för utvecklingen av aeroba organismer och ledde till bildandet av den syrerika atmosfär vi har idag.
2. Koldioxidreglering: Livet på jorden fungerar som en betydande regulator av atmosfärens koldioxidnivåer. Växter och andra fotosyntetiska organismer tar bort CO2 från atmosfären under fotosyntesen, vilket effektivt minskar dess koncentration. Omvänt släpper organismer som andas, sönderdelas organiskt material och deltar i aerob andning CO2 tillbaka till atmosfären. Men över geologiska tidsskalor binds kol ofta genom olika processer, såsom bildning av fossila bränslen och karbonater, vilket resulterar i en balanserande effekt på atmosfäriska CO2-nivåer.
3. Metanproduktion: Vissa grupper av mikroorganismer, inklusive metanogener och vissa bakterier, producerar metan (CH4) som en biprodukt av deras metaboliska processer. Metan fungerar som en potent växthusgas och bidrar till den totala uppvärmningen av planeten. Som sådan påverkar mikrobiell metanproduktion, särskilt i miljöer som våtmarker och deponier, jordens växthuseffekt.
4. Kvävefixering: Kväve, ett grundläggande element för livet, omvandlas från sin inerta atmosfäriska form (N2) till biologiskt användbara föreningar (t.ex. nitrater, nitriter och ammoniak) genom en process som kallas kvävefixering. Vissa bakterier och arkéer har förmågan att utföra kvävefixering, vilket berikar jorden med kväve som är nödvändigt för växternas tillväxt. Genom denna process ökar livet biotillgängligheten av kväve och stödjer global näringskretslopp.
5. Aerosoler och moln: Levande organismer frigör flyktiga organiska föreningar (VOC) och andra ämnen som kan reagera med atmosfäriska komponenter för att bilda aerosoler, små partiklar suspenderade i luften. Aerosoler påverkar molnbildning och egenskaper, inklusive molnreflektivitet (albedo), molndroppsstorlek och molnlivslängd. Dessa förändringar i molnegenskaper påverkar jordens energibalans och klimat på både lokal och global skala.
6. Ozonnedbrytning: Vissa mänskliga aktiviteter, såsom produktion och frisättning av klorfluorkolväten (CFC) och andra halogenerade föreningar till atmosfären, har bidragit till utarmningen av ozonskiktet, en skyddande sköld i den övre atmosfären som absorberar skadlig ultraviolett (UV) strålning från sol. Ozonnedbrytning leder till att ökad UV-strålning når jordens yta, vilket resulterar i olika miljö- och hälsokonsekvenser, inklusive klimatförändringar och ökad risk för hudcancer.
Sammanfattningsvis har samspelet mellan livet på jorden och atmosfären format och ständigt påverkar sammansättningen och egenskaperna hos vår planets gashölje. Biologiska processer som sträcker sig från fotosyntes till mikrobiella aktiviteter har haft djupgående effekter på koncentrationen av växthusgaser, aerosoler och syre, vilket direkt och indirekt påverkar globala klimatmönster och förhållanden som är nödvändiga för att liv ska frodas.
