Πάντοτε υπήρχαν μεταβολές της θερμοκρασίας μεταξύ θερμών και ψυχρών περιόδων. Οι παγετώνες και οι αυξήσεις της θερμοκρασίας εναλλάσσονταν κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών. Ακόμη και κατά τη διάρκεια της τρέχουσας γεωλογικής εποχής, του Ολόκαινου, υπήρξαν επανειλημμένες κλιματικές διακυμάνσεις. Αυτές είχαν σαφείς συνέπειες για τη βλάστηση και συνεπώς για την πανίδα και τον άνθρωπο. Όχι μόνο οι θερμοκρασίες αλλά και οι βροχοπτώσεις έχουν αλλάξει.

Τούτου λεχθέντος, από την αρχή της εκβιομηχάνισης ο άνθρωπος ασκεί ολοένα και μεγαλύτερη επιρροή στο κλίμα. Από το 1850 κάθε μία από τις τρεις τελευταίες δεκαετίες ήταν θερμότερη από την προηγούμενη[1]. Μέσω της χρήσης ορυκτών καυσίμων, όπως ο άνθρακας και το πετρέλαιο, και των αλλαγών στη χρήση της γης - π.χ. την αποξήρανση των βάλτων ή τη μετατροπή των δασών σε γεωργική γη - ο άνθρωπος ευθύνεται για την αύξηση της συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου, διοξειδίου του άνθρακα (CO2), μεθανίου (CH4) και οξειδίου του αζώτου (N2O), στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα αέρια επιδεινώνουν το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου με έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών επιπτώσεων.

Υπάρχουν συνολικά περίπου 75 δισεκατομμύρια τόνοι άνθρακα στη γη. Το 99,95% αυτού είναι αποθηκευμένο στα πετρώματα. Το υπόλοιπο 0,05% βρίσκεται στους ωκεανούς, στον αέρα, στο έδαφος και στους ζωντανούς οργανισμούς. Ένας συνεχής κύκλος δημιουργείται μέσω της φωτοσύνθεσης (κατά την οποία δεσμεύεται ο άνθρακας), και της αναπνοής, (κατά την οποία ο άνθρακας απελευθερώνεται ξανά).

Τα φυτά απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και το μετατρέπουν σε βιομάζα, όπως το ξύλο. Όταν το ξύλο αποσυντίθεται, το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται και πάλι. Αυτός ο κύκλος έχει μια φυσική ισορροπία.

Όμως ο άνθρωπος επεμβαίνει στον κύκλο σε πολλά σημεία. Όταν αποψιλώνουν τα δάση, αυτό καταστρέφει τα εδάφη και τα τελευταία δεν μπορούν πλέον να απορροφήσουν το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Η κατανάλωση ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει επίσης διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Οι ωκεανοί και τα δάση δεν μπορούν να το αντισταθμίσουν πλήρως αυτό.

Ο άνθρακας στην ατμόσφαιρα είναι μόνο ένα μικρό μέρος του συνολικού άνθρακα στη Γη. Παρ' όλα αυτά, έχει μεγάλη επίδραση στο κλίμα. Ο λόγος γι' αυτό είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου:

Σε ένα θερμοκήπιο οι ακτίνες του ήλιου περνούν μέσα από υαλοπίνακες και θερμαίνουν τον αέρα και το έδαφος. Οι υαλοπίνακες συγκρατούν τη θερμότητα στο σπίτι. Έτσι ακριβώς λειτουργεί και στη Γη. Αλλά εδώ δεν υπάρχει γυαλί. Η θερμική ακτινοβολία συγκρατείται στον αέρα από τους υδρατμούς, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια. Μόνο ένα μέρος επιστρέφει στο διάστημα.

Το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου εξασφαλίζει ότι η μέση θερμοκρασία στη Γη είναι 15°C. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία της γήινης ατμόσφαιρας δεν είναι υψηλότερη από 15°C. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι επίσης ένας παράγοντας του κλίματος. Χωρίς αυτό, το κλίμα θα ήταν πολύ πιο κρύο στους μείον 18°C. Ο άνθρωπος εντείνει το φαινόμενο με την εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα και άλλων λεγόμενων αερίων του θερμοκηπίου. Αυτό συμβαίνει κυρίως μέσω της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων και της καταστροφής των δασών και των εδαφών. Τότε η ατμόσφαιρα γίνεται θερμότερη και το κλίμα αλλάζει.

Κάθε άτομο στη Γερμανία προκαλεί κατά μέσο όρο εκπομπές 10,2 τόνων διοξειδίου του άνθρακα (CO2) ετησίως. Αυτό είναι το λεγόμενο αποτύπωμα άνθρακα: επειδή κάθε προϊόν που καταναλώνουμε και κάθε ενέργεια που κάνουμε προκαλεί μια εκπομπή CO².

Υπό αυτή την έννοια, οι άνθρωποι που ζουν στη Γερμανία έχουν ένα πόδι που είναι πάρα πολύ μεγάλο. Κάθε άτομο μπορεί να μειώσει συνειδητά το αποτύπωμα CO² και να εξοικονομήσει πόρους, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας συχνότερα ποδήλατο, τρώγοντας λιγότερο κρέας ή αγοράζοντας μεταχειρισμένα ρούχα.