Kyslík v naší atmosféře a jeho historie

Datum 13.01.2024

Foto: dkoi/Unsplash

Dnes má kyslík 21% zastoupení v našem ovzduší, ale v minulosti tomu tak nebylo. V prvních 2 miliardách let historie Země se kyslík v naší atmosféře téměř vůbec nevyskytoval. Kdy se tedy kyslík v atmosféře poprvé nahromadil?

Vědci z MIT uvádějí, že první významný a nevratný příliv kyslíku do zemské atmosféry nastal již před 2,33 miliardami let. Toto období označují jako počátek velkého okysličování. A podle vzorků sedimentace tuto dobu mohou určit poměrně přesně – plus minus 7 milionů let. Doba tohoto okysličování byla na délku historie naší planety poměrně krátká, trvala pouhých 1 až 10 milionů let a během této doby se spustila kaskáda událostí, které nakonec vedly ke vzniku mnohobuněčného života.

Velká okysličovací událost měla první významný vliv na průběh evoluce. V důsledku rychlého nahromadění kyslíku v atmosféře zahynulo mnoho organismů, jejichž život nebyl na kyslíku závislý. Zvyšující se koncentrace kyslíku byla uváděna jako jeden z několika faktorů, které způsobily evoluční diverzifikaci.

Tým vědců také zjistil velkou frakcionaci izotopu síry-34, což ukazuje na prudký nárůst hladiny síranů v moři ve stejném období. Takový síran by vznikal reakcí atmosférického kyslíku se sulfidickými minerály v horninách na souši a oxidem siřičitým ze sopek. Tento síran pak byl využit bakteriemi žijícími v oceánu a reagujícími na sírany k vytvoření zvláštního vzorce síry-34 v následných vrstvách sedimentů, které byly datovány mezi 1 a 10 miliony let po přechodu na nově okysličenou atmosféru.

Podle různých studií bylo zastoupení kyslíku v naší atmosféře dokonce vyšší. Jedna studie uvádí, že jeden typ suchozemských rostlin způsobi vzestup kyslíku asi před 300 miliony let až na úroveň 30 % a více. Maxima až 35 % kyslíku v atmosféře bylo dosaženo ke konci období karbonu, což bylo právě před 300 miliony let. To byl vrchol, který mohl přispět k velké velikosti různých členovců, včetně hmyzu a štírů. Vznik člověka by však byl vzhledem k “dravosti” tehdejší fauny téměř nemožný.

Červená a zelená čára představují rozsah odhadovaných hodnot kyslíku v historii naši Země v miliardách let (řádek dole). V prvním stádiu (řádek nahoře) nebyl kyslík na Zemi přítomný téměř vůbec.
Zdroj: Wikipedie

Důležitý je ale atmosférický tlak

Nutno ale dodat, že procento kyslíku v naší atmosféře je všude stejné. Pro náš život je však důležitý především atmosférický tlak (normální atmosférický tlak 1013,25 hPa), který se stoupající výškou klesá. Konkrétně na každých 100 m výšky klesá tlak asi o 13 hPa, takže například na vrcholu Sněžky, která je zhruba o 1.300 metrů výše než je nadmořská výška Prahy může být tlak až o 170 hPa nižší. S vyššími nadmořskými výškami je pak míra poklesu tlaku nižší než 170 hPa na sto metrů. Na vrcholu Mt. Everestu se tlak pohybuje od 310 do 330 hPa, což i při stejném procentuálním zastoupení kyslíku v atmosféře je jen necelá třetina kyslíku, který při každém nadechnutí dostaneme do plic v našich podmínkách.

Výšku nad 8.000 metrů nad mořem označil v roce 1953 švýcarský lékař a horolezec Edouard Wyss-Dunant jako tzv. zónu smrti v horolezectví. Nad touto hranicí je množství kyslíku nedostatečné pro udržení lidského života po delší dobu. Proto také horolezci k pokoření vrcholků osmitisícovek v pohořích Himálaj a Karákóram často používají kyslíkové láhve.

Tři čtvrtiny atmosférické hmoty leží v prvních 11 km nad našim povrchem a na rozdíl od Marsu, kde se atmosféra pohybuje na úrovní půl procenta až jednoho procenta té naší, pozemská atmosféra je udržovaná na místě silnou gravitací. Naše atmosféra obsahuje přibližně 78 % dusíku, 21 % kyslíku a 1 % ostatních plynů (argon, oxid uhličitý, vodík, helium, neon, radon, xenon, ozon a stopové příměsi dalších plynů). Všeobecně uznávanou vnější hranicí atmosféry je Karmanova hranice, která se nachází ve výšce 100 km nad hladinou oceánu.

Petr Svoboda
zdroj: MIT, Wikipedie

Dny teplárenství 700 x 200 px

Napsat komentář