Mejor respuesta
La respuesta de Silem es muy buena, solo voy a desarrollar un poco. Como dijo Silem, el oxígeno se origina en las estrellas. El oxígeno no estaba presente en el universo primitivo antes de que se formaran las estrellas, solo hidrógeno, helio y una pequeña cantidad de litio condensados del cálido universo temprano. El oxígeno proviene de estrellas masivas que han fusionado estos tres componentes del universo temprano en elementos más pesados como el oxígeno. Cuando estas estrellas masivas explotan, dispersan elementos más pesados en nubes de gas y polvo.
Las nubes de polvo y gas que formaron nuestro sistema solar estaban enriquecidas con material de estrellas masivas anteriores que habían explotado. Así es como el oxígeno llegó a ser parte de la tierra.
Sin embargo, el oxígeno libre en la atmósfera proviene de la fotosíntesis. El oxígeno es un elemento muy activo, quiere combinarse con otros elementos. Entonces, el oxígeno que era parte de la formación de la tierra estaba en forma de compuestos químicos como: agua, dióxido de carbono, silicatos, óxido de hierro, etc. Casi nunca estuvo en su forma «libre» no combinada. La fotosíntesis libera el oxígeno que se combina con hidrógeno como agua, como lo muestra Silem en su ecuación química. Pero durante los primeros 2.000 millones de años, la atmósfera primitiva de la Tierra prácticamente no tenía oxígeno libre.
Por tanto, los organismos vivos realizaron la fotosíntesis para crear la atmósfera rica en oxígeno libre que ahora tenemos en la Tierra. Los organismos que utilizaron la fotosíntesis por primera vez se llaman cianobacterias. No necesitan oxígeno para vivir, solo producen oxígeno como un subproducto de su proceso de producción de energía biológica. Las bacterias que no necesitan oxígeno se denominan bacterias anaeróbicas. Hace unos 3 mil millones de años, las cianobacterias comenzaron a convertir la atmósfera terrestre de no tener oxígeno a tener el 21\% de oxígeno que tenemos hoy. Esto se llamó: «El Gran Evento de Oxigenación» (GOE). Con el tiempo, otros organismos más complejos incorporaron cianobacterias simbióticamente en sí mismas, estas cianobacterias simbióticas se convirtieron en los cloroplastos de las plantas, esta es la parte de la planta que realmente realiza la fotosíntesis.
El oxígeno que producían las cianobacterias era tóxico para la otra vida anaeróbica que vivía en el tierra en ese momento. Hubo una gran extinción de muchos de estos otros organismos anaeróbicos unicelulares como resultado de la introducción de oxígeno a la atmósfera. Aunque algunas de estas primeras bacterias anaeróbicas sobrevivieron y están con nosotros hoy. Pero dio lugar a otras formas de vida que utilizan biológicamente el oxígeno atmosférico para producir energía, un proceso llamado “respiración aeróbica” Uno de los organismos que se ha beneficiado de esto somos nosotros: los seres humanos.
Respuesta
El oxígeno libre en la atmósfera proviene casi exclusivamente de la fotosíntesis.
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, por lo que no hay escasez del elemento en Tierra; sin embargo, la mayor parte está encerrada en compuestos como agua y minerales. Eso es porque el oxígeno es muy reactivo. En un planeta sin vida, no esperaría una alta concentración de oxígeno libre en el medio ambiente.
Cuando la vida desarrolló la capacidad de fotosíntesis, comenzó a producir O\_2 como producto de desecho. La ecuación básica es:
6CO\_2 + 6H\_2O → C\_6H\_ {12} O\_6 + 6O\_2
Obviamente el proceso real es mucho más complicado, ya que involucra muchas enzimas y productos intermedios, pero eso es no es relevante en este momento.
Los primeros fotosintetizadores produjeron oxígeno libre más rápido de lo que podía reaccionar con los otros elementos del medio ambiente; de hecho, la llamada catástrofe del oxígeno mató a muchos organismos cuyo metabolismo no era capaz de lidiar con tal exceso de oxígeno. Eventualmente, todas las superficies expuestas que eran capaces de reaccionar con el oxígeno se oxidaron debidamente y el exceso comenzó a acumularse en el aire y el agua. Y de ahí es de donde proviene el actual O\_2 en la atmósfera.
Nota al margen: Los científicos creen que podrían determinar si un planeta alienígena tiene vida buscando la firma espectral del oxígeno libre en la atmósfera del planeta. No se esperaría una gran cantidad de oxígeno libre en un mundo sin vida.