Melhor resposta
A resposta de Silem é muito boa, vou apenas elaborar um pouco. Como disse Silem, o oxigênio se origina nas estrelas. O oxigênio não estava presente no universo primordial antes da formação das estrelas, apenas hidrogênio, hélio e uma pequena quantidade de lítio condensados do quente universo inicial. O oxigênio vem de estrelas massivas que fundiram esses três componentes do universo primitivo em elementos mais pesados como o oxigênio. Quando essas estrelas massivas explodem, elas dispersam elementos mais pesados em nuvens de gás e poeira.
As nuvens de poeira e gás que formaram nosso sistema solar foram enriquecidas com material de estrelas massivas anteriores que explodiram. Foi assim que o oxigênio passou a fazer parte da terra.
O oxigênio livre na atmosfera, porém, vem da fotossíntese. O oxigênio é um elemento muito ativo, ele quer se combinar com outros elementos. Então, o oxigênio que fazia parte da formação da Terra sob a forma de compostos químicos como: Água, Dióxido de Carbono, Silicatos, Óxido de Ferro, etc. quase nunca esteve na sua forma “livre” não combinada. A fotossíntese liberta o oxigénio que se combina com o hidrogênio como água, como Silem mostra em sua equação química. Mas, durante os primeiros 2 bilhões de anos, a atmosfera primitiva da Terra praticamente não tinha oxigênio livre.
Então, foi necessária a fotossíntese de organismos vivos para criar a atmosfera rica em oxigênio livre que temos agora na Terra. os organismos que primeiro usaram a fotossíntese são chamados de cianobactérias. Eles não precisam de oxigênio para viver, apenas produzem oxigênio como um subproduto de seu processo de produção de energia biológica. As bactérias que não precisam de oxigênio são chamadas de bactérias anaeróbicas. Começando cerca de 3 bilhões de anos atrás, as cianobactérias começaram a converter a atmosfera terrestre de não ter oxigênio para ter o oxigênio de 21\% que temos hoje. Isso foi chamado de “O Grande Evento de Oxigenação” (GOE). Eventualmente, outros organismos mais complexos incorporaram cianobactérias simbioticamente em si mesmas, essas cianobactérias simbióticas se tornaram os cloroplastos nas plantas, esta é a parte da planta que realmente realiza a fotossíntese.
O oxigênio que as cianobactérias produziam era tóxico para as outras formas de vida anaeróbica que viviam no terra na época. Houve uma grande extinção de muitos desses outros organismos anaeróbicos unicelulares como resultado da introdução de oxigênio na atmosfera. embora algumas dessas primeiras bactérias anaeróbias tenham sobrevivido e estejam conosco hoje. Mas isso deu origem a outras formas de vida que usam o oxigênio atmosférico biologicamente para produzir energia, um processo denominado “respiração aeróbia”. Um dos organismos que se beneficiou disso somos nós: os humanos.
Resposta
O oxigênio livre na atmosfera vem quase exclusivamente da fotossíntese.
O oxigênio é o terceiro elemento mais abundante no universo, então não há falta do elemento em Terra; no entanto, a maior parte está presa em compostos como água e minerais. Isso porque o oxigênio é altamente reativo. Em um planeta sem vida, você não esperaria uma alta concentração de oxigênio livre no ambiente.
Quando a vida desenvolveu a capacidade de fotossintetizar, ela começou a produzir O\_2 como um produto residual. A equação básica é:
6CO\_2 + 6H\_2O → C\_6H\_ {12} O\_6 + 6O\_2
Obviamente, o processo real é muito mais complicado, pois envolve muitas enzimas e produtos intermediários, mas isso não é relevante no momento.
Os primeiros fotossintetizadores produziram oxigênio livre mais rápido do que ele poderia reagir com os outros elementos no ambiente; na verdade, a chamada catástrofe do oxigênio matou muitos organismos cujo metabolismo não foi capaz de lidar com esse excesso de oxigênio. Eventualmente, todas as superfícies expostas que eram capazes de reagir com o oxigênio foram devidamente oxidadas, e o excesso passou a se acumular no ar e na água. E é daí que vem o O\_2 atual na atmosfera.
Observação: os cientistas acham que poderiam determinar se um planeta alienígena tem vida procurando a assinatura espectral de oxigênio livre na atmosfera do planeta. Uma grande quantidade de oxigênio livre não seria esperada em um mundo sem vida.