El clima de la Tierra ha sido a menudo mucho más cálido o mucho más frío que el actual. Hace unos 700 millones de años, la Tierra estaba casi totalmente cubierta de hielo durante los eventos conocidos como «Tierra Bola de Nieve». Posteriormente, la Tierra estuvo totalmente libre de hielo durante cientos de millones de años. El hielo comenzó a crecer en la Antártida hace unos 60 millones de años y las capas de hielo han cubierto intermitentemente partes de Groenlandia desde hace 7 millones de años.
El CO2 atmosférico ha sido relativamente bajo durante los últimos millones de años. Durante este tiempo, los cambios en la órbita de la Tierra han sido el motor dominante del cambio climático y han provocado unos diez máximos glaciales, también conocidos como «edades de hielo». Las pruebas de los climas pasados se encuentran en los sedimentos marinos, los anillos de los árboles y las rocas de las cuevas. Recientemente, el impacto de los cambios orbitales se ha visto amplificado por la reflectividad de las crecientes capas de hielo y la absorción de CO2 en el océano.
Durante el Último Máximo Glacial (LGM), el CO2 atmosférico era de unas 185 ppm (partes por millón), lo que supone unas 90 ppm menos que los niveles preindustriales y más de 200 ppm menos que en la actualidad. Hay varios factores que afectan a la cantidad de CO2 que absorbe el océano, como la temperatura del océano, la actividad biológica en el océano y la circulación oceánica (en particular, la velocidad a la que el agua del océano profundo se mezcla de nuevo con la superficie). Los científicos del paleoclima trabajan actualmente para comprender mejor la importancia relativa de estos diferentes factores a la hora de explicar el menor nivel de CO2 durante el LGM.
Los niveles actuales de CO2, de aproximadamente 400 ppm, son más altos que en cualquier otro momento del último millón de años y probablemente sean similares a los niveles de CO2 de hace 3 millones de años, cuando había mucho menos hielo en Groenlandia y la Antártida Occidental.
Para leer más sobre las mediciones de CO2 a partir de núcleos de hielo, consulte este sitio, que incluye datos recogidos por el British Antarctic Survey.
Sin hielo en Groenlandia y la Antártida, el nivel del mar sería 70 metros más alto. El nivel del mar en el pasado era aún más alto debido al calentamiento del océano. El océano se expande cuando se calienta, y el tamaño de las cuencas oceánicas ha cambiado como resultado de la tectónica de placas.
Durante el LGM, el hielo adicional en tierra almacenó suficiente agua para bajar el nivel del mar en 130 metros. El nivel del mar subió rápidamente entre 18.000 y 8.000 años atrás a medida que este hielo se derretía.
El aumento del nivel del mar en la actualidad se debe, entre otras cosas, al derretimiento de los glaciares de montaña y las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida Occidental, así como a la expansión térmica del agua del mar a medida que se calienta. El IPCC estima que es probable que el nivel medio del mar aumente si las emisiones de combustibles fósiles siguen las tendencias históricas. Por lo tanto, la reducción de las emisiones de combustibles fósiles en un futuro próximo es importante para reducir el aumento del nivel del mar.
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