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On suppose que l’agglomération ( accrétion) de poussières chondritiques (poussières issues des météorites) a donné naissance à la Terre.
À partir de ces matériaux, la Terre a subi un dégazage important qui a conduit à la naissance d’une atmosphère primitive. La gravitation terrestre est alors trop faible pour retenir des gaz comme l’hélium et l’hydrogène qui se dispersent dans l’espace.

L’étude des gaz recueillis lors d’éruptions volcaniques ou la mesure de la proportion des gaz contenus dans certaines météorites permettent d’émettre des hypothèses quant à la composition de l’atmosphère primitive : on présume qu'elle était constituée essentiellement de vapeur d’eau, d’une faible quantité de dioxyde de carbone et de diazote, mais il n’y avait  pas de dioxygène.

L’atmosphère terrestre primitive est réductrice (présence de pyrite et de fer à l’état réduit).

Dès la fin de la phase d’accrétion, la Terre connut un refroidissement au cours duquel la vapeur d’eau s'est condensée, permettant ainsi la formation d’eau liquide à l’origine des premiers océans.
Il s’en suivit une modification de la composition de l’atmosphère : cette dernière était alors essentiellement formée de dioxyde de carbone, CO₂, de diazote, N₂, de méthane, CH₄ et d’ammoniac, NH₃.

Aujourd’hui, les gaz qui composent l’atmosphère sont, entre autres :

Le dioxygène présent dans l’atmosphère provient de la photosynthèse. L’évolution de la composition de l’atmosphère est donc indissociable de la présence des êtres vivants sur Terre.

Le passage de l’eau de l’état gazeux à l’état liquide entraîne la dissolution d’une grande partie du CO₂, sous forme d’ions carbonates HCO₃^- , et sa