大酸素化イベント

大酸素化現象（GOE）は、大気中に遊離酸素が導入されたことです。これは、シアノバクテリアが光合成を行うことによって引き起こされました。約30億年前から約10億年前まで、非常に長い時間がかかりました。

光合成はGOEの前も後も酸素を生産していました。違いは、GOEの前は、有機物と溶存鉄が化学的に遊離酸素を取り込んでいました。地球には多くの鉄があり、鉄はその酸化物よりも溶解度が高いので、海には多くの溶存鉄がありました。それは酸化鉄となり、アルカイア紀と原生代から帯状の鉄岩として巨大な堆積物を作りました。鉄が十分に残っていないと、より多くの酸素を取り込むために、大気中に遊離酸素が蓄積されました。これがGOEでした。

酸素は当時の地球の嫌気性の住人のほとんどにとって有毒でした。シアノバクテリアが酸素を生産し、そのストロマトライトを作ると、彼らは他の原生生物のための環境を変えた。他の原生生物が酸素に対処する方法を持っていなかったので、ほとんどの原生生物は絶滅してしまったでしょう。もう一つの結果は、温室効果ガスである大気中のメタンに対する遊離酸素の影響でした。この反応によってメタンが除去され、ヒューロン氷河が発生しました。それ以来、自由酸素は大気の重要な一部となっています。

地球の大気中に蓄積された酸素の量。赤と緑の線は推定値の範囲を示し、時間は数十億年前(Ga)の単位で測定しています。第1段階(3.85-2.45Ga).大気中の酸素は実質的にゼロ。ステージ2（2.45-1.85 Ga）。O2が生成されたが、海と海底の岩石に吸収された。ステージ3（1.85-0.85 Ga）。O2は、海洋からガス化し始めるが、地表に吸収される。ステージ4＆5（0.85-現在）。O2の沈み込みが一杯になり、ガスが溜まる。

タイミング

その証拠に、遊離酸素は最初に光合成生物（原核生物、後に真核生物）によって生成され、その廃棄物として酸素を放出していた。これらの生物は、おそらく3億5千万年前（マイア）に、GOEよりもずっと前に生きていた。彼らが作り出した酸素は、帯状の鉄の地層の堆積をもたらした「大量の錆び」によって、すぐに大気から除去されたでしょう。酸素が大気中に持続するようになったのは、GOEが始まる少し前（～5000万年前）のことです。ドローダウンがなければ、酸素は非常に急速に蓄積されます。今日の光合成の速度（これは陸生植物のない先カンブリア紀のそれよりもはるかに大きい）では、現代の大気中の_酸素レベルは約2,000年で生成される可能性があります。

まとめ。

3,500 ミヤ古生代：ストロマトライト中のシアノバクテリアによる酸素産生。
酸素が鉄の酸化物として鉄を帯状に析出させます。
c.2,400 ミヤ古新星代：遊離酸素が大気中に放出され、ほとんどが陸地に吸収される。
c.850 mya 新生代：大気中に酸素が蓄積し始める。古生代から現在のレベルまで増加し続ける。

質問と回答

Q:大誘電現象（GOE）とは何ですか?

A:シアノバクテリアが光合成を行うことで、大気中に酸素が発生する現象です。30億年前から10億年前までの長い時間をかけて行われました。

Q:GOEはどのように起こったのですか?

A: GOE以前は、有機物や溶けた鉄が、遊離酸素を化学的に捕獲していました。しかし、鉄が足りなくなり、酸素を取り込めなくなると、大気中に酸素が蓄積され、それがGOEとなった。

Q: GOEの結果、どのようなことが起こったのでしょうか?

A: 酸素は当時の地球上の嫌気性生物にとって有害で、多くの生物が絶滅しました。また、温室効果ガスである大気中のメタンと反応し、メタンが除去されたため、ヒューロン氷河期（おそらく史上最長の雪崩式地球氷河）を引き起こした。それ以来、遊離酸素は私たちの大気の重要な一部となっているのです。

Q:ストロマトライトとは何ですか?

A: ストロマトライトは、藍藻類によって形成された層状の構造物で、潟湖や潮溜まりなどの浅い水域に見られます。バクテリアが粘液層で土砂を捕捉し、時間をかけてマットを形成していくことで作られる。

Q:GOEの前後で、光合成は地球にどのような影響を与えたのでしょうか?

A:光合成はGOEの前後で酸素を作っていましたが、GOE以前はすべての自由酸素が有機物や溶存鉄に捕獲されていたのに対し、GOE後は捕獲に必要な鉄が不足したため、一部の自由酸素が大気中に蓄積されるようになったのです。

Q: 大酸化現象はいつ起こったのですか?

A: 大酸化現象は30億年前から10億年前まで起こりました。