גזי חממה - בעיקר פחמן דו-חמצני, אך גם מתאן - היו קשורים לרוב שינויים האקלים בעבר. כשריכוז הגזים פחת, האקלים התקרר. כשהריכוז עלה, האקלים הפך חם יותר. כשרמות הפחמן הדו-חמצני עלו במהירות, ההתחממות הגלובלית שנבעה מכך הייתה הרסנית במיוחד ואפילו גרמה במקרים מסויימים להכחדות המוניות. כיום, בני האדם פולטים כמויות אדירות של פחמן דו-חמצני, בקצב מהיר יותר מאשר זה שהיה בתקופות של שינויי אקלים הרסניים בעבר.

שינוי אקלים חד מול שינויים איטיים

בעידנים הגיאולוגים איאוקן, קרטיקון ותקופות אחרות שבהן ריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה היו גבוהים, החיים על פני כדור הארץ שגשגו. הדבר התאפשר מכיוון שגזי החממה היו בשווי-משקל עם פחמן באוקיאנוסים ועם בלייה של סלעים. ליצורים החיים, לכימיה האוקיאנית ולגזים באטמוספירה היו מליוני שנים להתאים את עצמם לריכוזים הגבוהים של גזי החממה.

חיי שפע בתקופת האיאוקן, לפני כחמישים מליון שנה (יצירתו של סטפן סי. קווין, מהמוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, ניו-יורק)

עם זאת היו גם כמה תקופות בעבר שבהן הטמפרטורה של כדור הארץ זינקה באופן חד, בצורה דומה למה שקורה היום. התקופות האלה נגרמו ע"י עליה משמעותית ומהירה בפליטת גזי חממה, כמו העלייה שנגרמת בהווה ע"י בני האדם.

 אירועי התחממות פתאומית שכזאת היו כמעט תמיד הרסניים בעבור החיים בכדור הארץ וגרמו להכחדות המוניות, כמו למשל בסוף עידני הפרם, הטריאס או באמצע עידן הקמבריום. תסמינים של אירועים מהסוג הזה (זינוק גדול ומהיר בטמפרטורה העולמית, עליית פני הים והחמצה של מי האוקיאנוסים) ניכרים גם היום, כשאנחנו חווים שינויי אקלים מעשה ידי אדם.

אם כך, כן - האקלים השתנה עוד לפני שהיו בני אדם וברוב המקרים הסיבות המדעיות לכך ברורות. בכל המקרים אנחנו רואים קשר בין רמות הפחמן הדו-חמצני לבין הטמפרטורה העולמית. דוגמאות מהעבר של עלייה חדה בפליטה של פחמן לאטמוספירה (בדומה להיום) היו בד"כ הרסניות לחיים על פני כדור הארץ.