Antes de cierta evolución de la fotosíntesis , la atmósfera terrestre no contenía una cantidad significativa de oxígeno (O 2 ). De hecho, aunque los procariotas que producen dioxígeno como elemento de rechazo de una secuencia fotosintética han vivido durante mucho tiempo, su efecto ha permanecido casi inexistente sobre la composición de la atmósfera. Así, el oxígeno producido habría sido absorbido por minerales y secuestrado en el suelo, en particular en forma de formaciones de hierro en bandas .
La producción de oxígeno probablemente comenzó en el Arcaico hace 3.500 millones de años con la aparición de procariotas autótrofos, cianobacterias cuyas comunidades están en el origen de inmensos depósitos de carbonatos fósiles, los estromatolitos . Durante más de mil millones de años, el oxígeno liberado por estas actividades fotosintéticas es consumido por "sumideros de oxígeno", esencialmente la oxidación de sustancias reductoras contenidas en las aguas marinas (hierro y otros metales, materia orgánica) y en la superficie de la superficie terrestre. y el del metano atmosférico.
Cuando todas estas sustancias se oxidaron, el oxígeno comenzó a estar presente en la atmósfera en pequeñas cantidades hace unos 2.500 millones de años, aproximadamente 50 millones de años antes del inicio de la Gran Oxidación . La producción de oxígeno por las bacterias es asumida gradualmente por la de las algas eucariotas unicelulares de fitoplancton marino, que probablemente aparecieron hace 2.000 millones de años. O 2que se escapa a la atmósfera es corrosivo y, al atacar las rocas, es la fuente de 2.500 de los 4.500 minerales que se encuentran actualmente en la tierra (arcillas, sulfatos, óxidos). Desde la explosión del Cámbrico , el nivel de oxígeno en la atmósfera ha fluctuado entre el 15 y el 35% de la composición del aire .
El nivel de oxígeno en la atmósfera de la Tierra habría tenido una influencia directa en las formas de vida. Así, la concentración de oxígeno podría estar en el origen de extinciones o evoluciones de vida a gran escala, como por ejemplo la aparición de vida multicelular , de la fauna ediacarana , de la explosión Cámbrica . El máximo del 35%, habiendo ocurrido hacia el final del Carbonífero , hace aproximadamente 300 millones de años, también habría contribuido al gran tamaño de los insectos y anfibios de la época. Este pico de su proporción en la atmósfera terrestre en este momento se debe a la expansión masiva de los bosques de helechos gigantes en Pangea y al entierro gradual de productos orgánicos que se convirtieron en depósitos de carbón .
Finalmente, observemos que si bien modifica la atmósfera por, en particular, el aumento de dióxido de carbono , la actividad humana no genera efectos significativos sobre la cantidad de oxígeno en la atmósfera.