Od momentu ustąpienia lądolodu wahania temperaturowe były zasadniczo niewielkie, dopiero w XX wieku zaznaczył się wyraźny wzrost średnich temperatur. Udowodniono, że istnieje ścisły związek wzrostu temperatur z ilością CO2 w atmosferze. Wiadomo, że niewielka ilość tego gazu (0,03%) jest cechą charakterystyczną dla powietrza atmosferycznego, jednak okazuje się, że powietrze uwięzione w lodzie na Antarktydzie zawierało dawniej znacznie mniej CO2 aniżeli współcześnie.

Wzrost ilości CO2 w powietrzu związany jest przede wszystkim z aktywnością człowieka. Podstawowym produktem ubocznym spalania paliw (ropy naftowej, węgla kamiennego, gazu ziemnego) jest dwutlenek węgla. Wiadomo również, że rośliny asymilują CO2 w procesie fotosyntezy. Rabunkowa polityka opierająca się na nieprzemyślanej wycince drzew prowadzi, zatem również do wzrostu ilości CO2 i do nasilenia zjawiska.

Na czym polega zależność między CO2 a wzrostem temperatury? Każdy, kto był kiedykolwiek w szklarni wie, że temperatura tam panująca jest dużo wyższa niż na zewnątrz. Promienie słoneczne padając na dach szklarni ogrzewają podłoże w niej znajdujące się, podłoże oddaje ciepło w postaci promieniowania podczerwonego, o dłuższej długości fali aniżeli promieniowanie ogrzewające szklarnię. Szyba staje się barierą dla promieniowania podczerwonego, którego nie może ono pokonać. Taka sytuacja powoduje wzrost temperatury wewnątrz szklarni. W przypadku efektu cieplarnianego taką szybą są tzw. gazy cieplarniane, głównie wspomniany CO2. Gazy cieplarniane obecne w atmosferze silnie pochłaniają promieniowanie podczerwone, którego długość jest niedostrzegalna dla ludzkiego oka.

O roli CO2 w nasileniu efektu cieplarnianego, może świadczyć fakt, że temperatura na Wenus o dużo większym ciśnieniu atmosferycznym i złożonej głównie z CO2 atmosferze, wynosi ponad 400o C.

W atmosferze znajduje się ponad 30 gazów cieplarnianych, do najważniejszych zaliczyć można: metan, tlenki azotu, freony oraz ozon. Tlenki azotu powstają przy wysokich temperaturach spalania w piecach przemysłowych oraz w trakcie produkcji spalin samochodowych. Pokaźnym źródłem tlenków azotu są dodatkowo nawozy sztuczne. Powietrze zostaje wzbogacane w metan głównie w skutek rozkładu materii organicznej na wysypiskach, w oczyszczalniach ścieków, w trakcie hodowli stad bydła. Około 1% rocznie rośnie średnia zawartość metanu w powietrzu. Podstawowym źródłem freonów jeszcze do niedawna były aerozole, a także przemysł chłodniczy. Mimo, że gazów cieplarnianych jest znacznie mniej a atmosferze aniżeli CO2, to jednak pochłaniają one promieniowanie znacznie silniej niż CO2, a freon poza pasmami promieniowania pochłanianymi przez wszystkie omówione gazy, dodatkowo pochłania pasma o innych długościach fali. Dla przykładu cząsteczka freonu działa 15000 razy mocniej niż cząsteczka CO2.

Najbardziej oczywistym skutkiem globalnego ocieplenia spowodowanego efektem cieplarnianym jest topnienie lodowców na biegunach. W skutek podniesienia się poziomu mórz wiele nizin i depresji zostanie zalanych. Przewiduje się wzrost poziomów mórz i oceanów nawet o 40m do 2030 roku. Wzrost temperatury pociąga zwykle za sobą wzrost ilości opadów wywołany większą wilgotnością powietrza. Rośliny zaopatrywane w większą ilość CO2 zaczną przeprowadzać intensywniejszą fotosyntezę. Następować będzie migracja zwierząt i roślin w kierunku północnym, co w efekcie doprowadzi do zaburzeń i zakłócenia równowagi ekologicznej. Nastąpi progresywne zmniejszenie strefy lasów borealnych, ograniczenie rejonów tundry. Kolejnym skutkiem będzie rozmrożenie wiecznej zmarzliny w Azji i Ameryce Północnej. Ziemia jest skomplikowanym układem i zmiana jednego parametru pociąga za sobą zmianę drugiego, dlatego też wszystkich skutków efektu cieplarnianego nie jesteśmy w stanie przewidzieć.

Pamiętajmy, że efekt cieplarniany jest zjawiskiem całkowicie naturalnym, bez niego na Ziemi nie mogłoby rozwinąć się życie, a temperatura utrzymywałaby się w granicach -17oC. Problemem jest jednak nasilanie się tego zjawiska oraz jego tempo.

Co można zrobić aby spowolnić postępowanie skutków efektu cieplarnianego.

  • Zmniejszyć zużycie paliw kopalnych
  • Udoskonalić technologię, w celu zmniejszenia emisji CO2
  • Wykorzystywać na większą skale alternatywne źródła energii tj. energia wodna, czy energia wiatru
  • Ograniczyć wycinkę lasów i zachęcanie do ich sadzenia

Efekt cieplarniany jest jednym z przejawów ludzkiej działalności. Innym bardzo poważnym problemem związanym z nadmierną produkcją freonów jest dziura ozonowa. Gazy te uwalniają w stratosferze dwutlenek chloru rozczepiający cząsteczkę ozonu. W ten sposób dochodzi do rozrzedzenia warstwy ozonowej. Przenikające przez dziury ozonowe promieniowanie jest w większych dawkach zabójcze dla żywych organizmów. Oczywiście efekt cieplarniany i dziura ozonowa to nie jedyne problemy współczesnego świata, oprócz tego poważne zagrożenie stanowi masowe wymieranie gatunków, erozja gleb, wylesianie i wiele innych.