Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã tái dựng tiến trình gia tăng lượng oxy trong khí quyển và mối tương tác phức tạp giữa khí quyển và đại dương. Các tiến trình này được thực hiện dựa trên việc phân tích các dữ liệu đồng vị oxy với độ phân giải cao được lưu trữ trong khoáng chất sunfat cổ đại.

Kết quả nghiên cứu chỉ ra 3 giai đoạn chính lượng oxy trong khí quyển gia tăng, gồm kỷ Đại Cổ Nguyên sinh (từ 2.500 đến 1.600 triệu năm trước), Tân Nguyên sinh (từ 1.000 đến 538,8 triệu năm trước) và Đại Cổ sinh (538,8 đến 252 triệu năm trước). Những biến động này đạt đỉnh vào khoảng 410 triệu năm trước, khi nồng độ oxy ổn định ở mức tương đương giai đoạn hiện nay.

Sau đợt gia tăng oxy vào kỷ Tân Nguyên sinh, các đại dương vốn khan hiếm oxy đã trải qua những đợt tăng cường oxy hóa định kỳ, kéo theo các biến động đồng bộ về đồng vị carbon, lưu huỳnh và oxy kéo dài hàng trăm triệu năm. Chu kỳ gia tăng lượng oxy trong khí quyển đã dẫn đến những đợt oxy hóa tạm thời trong lòng biển sâu.

Theo các nhà khoa học, quá trình gia tăng lượng oxy trong khí quyển Trái Đất đóng vai trò then chốt đối với sự xuất hiện của dạng sống phức tạp hô hấp nhờ oxy, khả năng sinh trưởng của hành tinh và sự hình thành các nguồn tài nguyên thiên nhiên thiết yếu.

Những phát hiện của nghiên cứu nói trên tạo cơ sở quan trọng giúp lý giải nguồn gốc và quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất, đồng thời giúp con người hiểu rõ hơn quá trình hình thành các mỏ khoáng sản và dầu khí.