Климатическая история Земли чередуется между льдом и огнём. Нынешний ледниковый период, в котором находятся люди (с ледяными шапками на обоих полюсах), является редкостью за 4,5 миллиарда лет истории Земли. Большую часть времени Земля представляет собой теплый мир, свободный ото льда.
Во время мелового периода 66 миллионов лет назад средняя глобальная температура достигала 36°C, а температура полярного моря — 27°C. Динозавры процветали в теплой среде. Однако не все теплые периоды столь гостеприимны: в конце пермского периода 270 миллионов лет назад извержения супервулканов привели к повышению глобальной температуры на 10°C, что спровоцировало самое серьезное массовое вымирание в истории Земли, в результате которого исчезло 95% морской жизни и 70% наземной жизни.
Регулирование температуры на Земле основано на «углеродном цикле»: углекислый газ поглощается горными породами в результате химического выветривания и повторно высвобождается в результате вулканической активности. Этот механизм позволял Земле поддерживать относительно стабильный климат в течение длительного времени, но он также много раз выходил из-под контроля. 2,4-2,1 миллиарда лет назад на Земле произошло событие «Земля-снежок», когда ледяные щиты покрыли всю планету, а температура упала до -50°C. Ученые предполагают, что это может быть связано с тем, что фотосинтезирующие микроорганизмы потребляют метан (основной парниковый газ того времени), вызывая безудержное глобальное похолодание. В конце пермского периода 252 миллиона лет назад сибирские вулканы извергались в течение одного миллиона лет. Углекислый газ вызвал резкое повышение температуры на 10°C, что привело к исчезновению 95% морских видов – Смитсоновский институт назвал это «худшим массовым вымиранием».
Со времени промышленной революции деятельность человека быстро изменила климат Земли. Концентрация углекислого газа в атмосфере увеличилась с 280 ppm до 426 ppm, а средняя глобальная температура выросла на 1,47°C. . Если выбросы продолжатся, они могут достичь 600-1000 ppm в 2100 году, что повысит температуру на 4°C. Похожая ситуация произошла во время палеоцен-эоценового термического максимума (ПЭТМ) 55 миллионов лет назад, когда глобальные температуры были на 5-8°C выше, чем сегодня, и экосистемы подверглись радикальной реорганизации.
В будущем «углеродный термостат» Земли в конечном итоге выйдет из строя. Примерно через 500 миллионов лет концентрация углекислого газа может упасть ниже порога выживания растений; Через 1 миллиард лет, когда солнце станет ярче, Земля вступит в необратимый период экстремально высоких температур, и жизнь столкнется с серьезными проблемами.
Люди вытесняют Землю на неизвестную территорию, но история показывает, что Земля в конечном итоге восстановится, но, возможно, она не оставит следов человеческой цивилизации.