根據考古學家研究,發現地球初期其實氧氣量極低,不足以應付現今生物圈的存活,而之後氧氣出現了幾次的飆升期,陸續有專家提出不同的理論,而根據8月2日發表於《自然·地球科學》(Nature Geoscience)的研究指出,地球上含氧量大幅提升很可能和月球潮汐的作用相關,而潮汐造成的地球自轉週期變化,促進了藍藻的製氧能力,讓地球的含氧量大幅飆升。
科學家表示,地球在誕生的初期大氣層中幾乎沒有氧氣。在距今大約20億年前的時候,氧氣的含量突然飆升到目前氧氣水平的百分之幾。在那之後這樣的氧氣水平維持了大約十億年後,又出現一次大幅的提升。這樣的演變過程,根據《自然·地球科學》最新的研究指出,地球上氧氣量的變化和地球自轉時間的延長存在著正相關,地球自轉時間的變化和氧氣含量變化的時間點有吻合之處,而這很可能並非巧合。
地球的自轉時間起初並非24小時,科學家認為,地球剛形成時自轉為6小時一圈,但後來海洋、月球出現,潮汐力增加了地球自轉的摩擦力,導致地球的自轉時間慢慢演變成現在24小時一圈。
較多人認同的說法是,潮汐可分為海洋潮汐和大氣潮汐兩種,彼此會互相抵銷。這兩種潮汐力相互牽制,讓地球的自轉周期在長達十億年的時期內,都維持在21小時。這份研究認為,而這正好說明了,為何地球氧氣量在兩次飆升期中,會有10億年的穩定期了。
根據其中一位研究員,德國萊布尼茨熱帶海洋研究中心(Leibniz Center for Tropical Marine Researc)的生態學家陳努(Arjun Chennu)表示,他們的分析模型顯示出地球自轉週期的變化讓日照時間延長,加強了藍藻製造氧氣的能力。
他進一步表示,當地球自轉太快的時候,藍藻的造氧能力還沒達到高峰就已經衰弱了。後來地球自轉速度放慢一些,多出來的日照時間大幅促進了藍藻的造氧能力。