Figura. Historia del oxígeno atmosférico

El oxígeno atmosférico no ha sido constante durante la historia de la Tierra. La gráfica muestra su variación aproximada durante los últimos 540 millones de años, desde el Cámbrico hasta el Cenozoico. En el eje vertical aparece el tiempo geológico en millones de años atrás, y en el eje horizontal se representa el nivel de oxígeno en porcentaje. La idea central es que el O₂ no debe entenderse como un gas mineral que aparece espontáneamente en la atmósfera, sino como un subproducto de la fotosíntesis, especialmente de organismos como cianobacterias, algas y plantas.

Durante el Paleozoico, el oxígeno experimentó cambios importantes. Tras valores relativamente bajos en el Cámbrico, Ordovícico y Silúrico, se observa un aumento asociado con la expansión de las plantas vasculares terrestres. Estas plantas incrementaron la producción de materia orgánica y liberaron grandes cantidades de O₂. El máximo se alcanzó hacia el Carbonífero, cuando los niveles pudieron superar ampliamente los actuales. Este incremento favoreció la diversificación de animales terrestres, insectos grandes y ecosistemas ricos en biomasa vegetal. También permitió la acumulación de materia orgánica que, al quedar enterrada, contribuyó a formar depósitos de carbón.

Después de ese máximo, la gráfica muestra descensos y recuperaciones. Uno de los eventos señalados es la caída posterior al evento pérmico, una crisis biológica que alteró profundamente los ecosistemas. Durante el Mesozoico, en períodos como Triásico, Jurásico y Cretácico, el oxígeno siguió fluctuando junto con cambios en clima, vegetación, océanos y ciclos del carbono. En el Cenozoico aparece un nuevo aumento relativo, aunque el nivel moderno ronda aproximadamente el 21 %. Esta variación demuestra que la atmósfera es un sistema dinámico, regulado por la relación entre fotosíntesis, respiración, enterramiento de carbono, oxidación de materia orgánica y evolución de los seres vivos.