Le système Terre à l'échelle des temps géologiques : origine azoïque et évolution biogénique

L'éon Protérozoïque est, étymologiquement, l'éon des premières formes de vie. Comme nous l'avons vu, ce n'est pas vrai au sens strict. Mais c'est l'éon durant lequel, suite à l'évolution du système Terre, en raison même de l'apparition de la biosphère, la vie évolue vers les premiers organismes métazoaires. 

Durant l'Archéen, l'océan primitif joue le rôle de puits chimique pour l'O₂ produit par photosynthèse. Celui-ci est en effet d'abord capté par le fer dissout en grande quantité, et précipite. Le phénomène est à l'origine des formations ferrifères dites "rubanées" dont est issu la majorité du minerai de fer aujourd'hui exploité. Au Protérozoïque, la teneur en O₂ augmente dans les océans d'abord, puis dans l'atmosphère.

L'augmentation en concentration de l'O₂ dans l'environnement est à l'origine de la "Grande Oxydation" ou "crise de l'oxygène". Pour les organismes vivants, jusqu'alors anaérobies, l'O₂ est toxique. La plupart d'entre eux disparaissent au profit d'organismes aérobies, mieux adaptés. Ceux-ci font de l'O₂ une ressource métabolique, exploitée pour la respiration chez les organismes animaux.

L'accumulation d'O₂ biogénique dans l'atmosphère est à l'origine de la formation d'une couche d'ozone. En protégeant la surface de la Terre des effets mutagènes des ultraviolets solaires, celle-ci permettrait l'évolution d'organismes vivants plus complexes, y compris en milieu terrestre.

Les stromatolithes se développent au Protérozoïque. Leur consommation de CO₂ entraîne une réduction de sa concentration atmosphérique. Cette réduction explique que le climat reste relativement stable, compatible avec la vie, alors que la température du soleil augmente. Cependant, cela entraîne aussi, épisodiquement, des épisodes de glaciation sévères. La banquise peut descendre jusqu'à l'équateur, faisant de la planète une "Terre boule de neige".