Sauerstoff ist einer der Hauptbestandteile, die es den Menschen ermöglichen, Luft zum Atmen zu haben, und er begann sich vor etwa einer Milliarde Jahren in der Atmosphäre zu bilden. Bis zur Bildung der Ozonschicht war das meiste Leben auf dem Planeten auf die Ozeane beschränkt.
Die Erdatmosphäre hat sich in drei Phasen gebildet:
- Wasserstoff und Helium haben sich zusammen mit dem Planeten entwickelt
- Ammoniak, Kohlendioxid und Dampf, die von Vulkanen freigesetzt wurden, als die Erdkruste aushärtete
- Kohlendioxid in den Ozeanen gelöst
Als sich der Planet in den ersten 500 Millionen Jahren seiner Existenz bildete, war die Luft eine Kombination aus Dampf und Gasen, die aus dem Erdinneren entwichen. Die Hydrosphäre hat sich vor etwa vier Milliarden Jahren gebildet und durch einen Prozess ähnlich der Kondensation die ersten Ozeane geschaffen.
Blaugrünalgen erschienen vor einer Milliarde Jahren und waren die ersten Meeresorganismen. Sie ernährten sich vom Kohlendioxid in den Ozeanen und schieden als Abfallprodukt Sauerstoff aus. Der Sauerstoff sammelte sich schließlich in der Atmosphäre an, wo er mit den ultravioletten Strahlen der Sonne zu interagieren begann. Durch die Wechselwirkung entstanden Ozonmoleküle, die dazu dienen, UV-Strahlen zu absorbieren und teilweise daran zu hindern, den Boden zu erreichen. Es wird angenommen, dass die Ozonschicht vor 600 Millionen Jahren einen Punkt erreicht hat, an dem sie biologisch tödliche Formen der UV-Strahlung blockieren kann. Als sich die Ozonschicht bildete, stieg der Sauerstoffgehalt auf 10 Prozent, was halb so hoch ist wie heute in der Luft.