Evolution de la géosphère et de la biosphère

L'apparition des Cyanobactéries capables de photosynthèse a profondément bouleversé la géosphère. Dans les océans le dioxygène a totalement oxydé le fer et stoppé sa circulation signant ainsi l'arrêt de mort des fers rubanés. Sur les continents, le dioxygène atmosphérique a érodé les minéraux contenant du soufre à l'état réduit et provoqué la libération d'ions sulfates (SO₄^2-). Trés solubles dans l'eau, ils ont été transportés par les rivières jusqu'à l'océan. Les eaux océaniques se sont progressivement enrichies en sulfates que les bactèries s'empressérent de réduire en H₂S. Les eaux océaniques profondes vont ainsi rester saturées en H₂S quasiment jusqu'à la fin du Précambrien.

Par contre les eaux de surface restèrent riches en dioxygène ce qui permit l'apparition et la prolifération des bactéries à respiration aérobie. A la fin du Précambrien, les Eucaryotes autotrophes, plus efficaces que les Cyanobactéries, provoquèrent une deuxième phase de croissance de la concentration en dioxygène dans l'atmosphère et dans les océans .

La concentration en dioxygène limite la taille d'un hétérotrophe aérobie car elle détermine la profondeur à laquelle le gaz pénètre avec efficacité dans le corps . A la fin du protérozoïque la concentration était devenue suffisante pour des êtres vivants de quelques dizaines de micromètres puis de quelques millimètres. Les animaux de l'Ediacarien étaient de grande taille mais très plats. Au début du Phanérozoïque, l'apparition des appareils respiratoires et circulatoires qui mettent en mouvement les fluides contenant le dioxygène permirent des tailles encore plus importantes.

Les évolutions conjointes de l'atmosphère et de la biosphère d'aprés Pufahl et al. (2012), Canfield (2005), Berner et al. (2003)