Hvor kommer atmosfærisk ilt fra?

Jordens atmosfære består af ca. 78% nitrogen og 21% ilt med spormængder af andre gasser. Oxygen er afgørende for alt dyreliv og for mange andre organismer. Da gassen bruges op af ilt-vejrtrækning af livsformer og har også en tendens til at reagere med mange klipper og mineraler, skal den konstant genopfyldes. Cirka 98% af atmosfærisk ilt kommer fra fotosyntesen, den proces, hvormed planter producerer sukker fra kuldioxid og vand. Resten er resultatet af sammenbruddet af vand ved ultraviolet stråling.

fotosyntese

Planter og nogle bakterier bruger fotosyntesen til at fremstille mad i form af sukker og andre energirige stoffer. Vand- og kuldioxid optages af organismen, og sollys giver energi, der driver processen. Oxygen er tilfældigvis et meget nyttigt biprodukt. Hvad angår forskere kan fortælle, har iltniveauer på jorden forblevet ret stabile i flere hundrede millioner år. Dette indikererDenne iltproduktion ved fotosyntesen er blevet mere eller mindre afbalanceret af dens forbrug af andre processer, såsom ilt-vejrtrækning eller aerobe, livsformer og kemiske reaktioner.

Kilderne til atmosfærisk ilt gennem fotosyntesen er fytoplankton, såsom cyanobakterier i havet, og træer og andre grønne planter på land. Det beløb, som hver kilde bidrager med, er under debat: Nogle forskere antyder, at over halvdelen kommer fra oceaner, for eksempel, mens andre sætter nummeret på tættere på en tredjedel. Det, der er klart, er, at antallet har svinget over geologisk tid, afhængigt af balancen mellem liv på jorden. Da atmosfæren først udviklede sig, bidrog Cyanobacteria det meste af ilt.

stigningen i iltniveauer

Det menes, at ilt produceret af cyanobakterier oprindeligt blev produceret af cyanobakterier blev opført med jern i jord, klipper og havet,danner jernoxidforbindelser og mineraler. Geologer kan estimere mængden af ​​ilt i atmosfæren i gamle tider ved at se på de slags jernforbindelser i klipper. I mangel af ilt har jern en tendens til at kombinere med svovl og danne sulfider såsom pyritter. Når det er til stede, nedbrydes disse forbindelser imidlertid, og jern kombineres med ilt og danner oxider. Som et resultat indikerer pyritter i gamle klipper lave iltniveauer, hvorimod oxider indikerer tilstedeværelsen af ​​betydelige mængder af gassen.

Når det meste af det tilgængelige jern var kombineret med ilt, var gassen i stand til at samle sig i atmosfæren. Det menes, at niveauerne for ca. 2,3 milliarder år siden var steget fra et lille spor til ca. 1% af atmosfæren. Ting syntes derefter at afbalancere i en lang periode, da andre organismer udviklede sig til at bruge ilt til at tilvejebringe energi ved oxidation af carbon, hvilket producerede kuldioxid (CO ₂ ). De opnåede dette ved at spise kulstofrig organisk plantemateriale, EIThendes levende eller død. Dette skabte en balance med iltproduktion gennem fotosyntese matchet med dets forbrug af ilt-vejrtrækningsorganismer.

Det ser ud til, at fotosyntesen på grund af denne balance alene ikke kan redegøre for den oprindelige stigning i ilt. En forklaring er, at nogle døde organiske stoffer blev begravet i mudder eller andet sediment og ikke var tilgængelig for aerobe organismer. Denne sag kunne ikke kombineres med atmosfærisk ilt, så ikke alt det producerede element blev brugt op på denne måde, hvilket gjorde det muligt for niveauer at stige.

På et tidspunkt senere i jordens historie steg iltniveauerne dramatisk til omkring deres nuværende niveau. Nogle forskere mener, at dette kan være sket for omkring 600 millioner år siden. Omkring denne tid syntes mange relativt store, komplekse, multicellulære organismer, der ville have krævet meget højere iltniveauer. Det er dog ikke klart, hvad der forårsagede denne ændring. Interessant nok forekom det, da jorden så ud til at komme ud af en massiv is aGE, hvor det meste af planeten var dækket af is.

En teori er, at handlingen af ​​gletsjere, når de fremmer og trækker sig tilbage, malede rock rig på fosfor og frigav enorme mængder af det i verdenshavene. Fosfor er et essentielt næringsstof til planteplankton, så dette kan have forårsaget en eksplosion af denne livsform. Dette ville igen føre til øget produktion af ilt, med sandsynligvis meget lidt landbaseret liv for at bruge det op. Ikke alle forskere er imidlertid enige i denne teori, og fra 2012 forbliver spørgsmålet uopløst.

trusler mod atmosfæriske iltniveauer

En undersøgelse har vist, at iltniveauer faldt støt mellem 1990 og 2008 med ca. 0,0317% samlet. Dette tilskrives for det meste forbrænding af fossile brændstoffer, der bruger ilt til forbrænding. Faldet er imidlertid mindre end forventet i betragtning af mængden af ​​fossile brændstoffer brændt i denne periode. En mulighed er, at øgede niveauer af kuldioxid muligvis kombineret med brug af FeRtilizers, har opmuntret hurtigere plantevækst og mere fotosyntese, hvilket delvis kompenserer for tabet. Det anslås, at selv hvis alle verdens fossile brændstofreserver skulle brændes, ville det kun have en meget lille direkte indflydelse på iltniveauer.

Skovrydning er en anden populær bekymring. Selvom ødelæggelsen af ​​store områder af regnskov har mange andre alvorlige miljøeffekter, betragtes det som usandsynligt at reducere iltniveauet betydeligt. Foruden træer og andre grønne planter understøtter regnskove en hel række ilt-vejrtrækningsliv. Det ser ud til, at disse skove bidrager meget til atmosfæriske iltniveauer generelt, da de forbruger næsten lige så meget ilt, som de producerer.

En mere alvorlig trussel kan være virkningen af ​​menneskelige aktiviteter på fytoplankton, som ifølge nogle kilder yder det største bidrag til globale iltniveauer. Der er bekymring for, at øget kuldioxid i atmosfæren fra forbrænding af fossile brændstoffer kunne skabee Havens varmere og mere sure, hvilket kunne reducere mængden af ​​fytoplankton. Fra 2012 er beviserne uklare, da forskellige typer planteplankton påvirkes forskelligt. Nogle kan falde i antallet, mens andre kan vokse og fotosynteser hurtigere.