Klimat Ziemi często był znacznie cieplejszy lub znacznie chłodniejszy niż obecnie. Około 700 milionów lat temu, Ziemia była prawie całkowicie pokryta lodem podczas wydarzeń znanych jako „Ziemia kuli śnieżnej”. Później, przez setki milionów lat Ziemia była całkowicie wolna od lodu. Lód zaczął rosnąć na Antarktydzie około 60 milionów lat temu, a płyty lodowe z przerwami pokrywały część Grenlandii od 7 milionów lat temu.
Atmosferyczny CO2 był stosunkowo niski przez ostatnie kilka milionów lat. W tym czasie zmiany w orbicie Ziemi były dominującym czynnikiem zmian klimatu i spowodowały około dziesięciu maksimów lodowcowych, zwanych inaczej „epokami lodowcowymi”. Dowody minionych klimatów można znaleźć w osadach morskich, słojach drzew i skałach jaskiniowych. Ostatnio wpływ zmian orbitalnych został wzmocniony przez odbijanie światła przez rosnące pokrywy lodowe i absorpcję CO2 przez ocean.
Podczas Ostatniego Maksimum Lodowcowego (LGM) atmosferyczny CO2 wynosił około 185 ppm (części na milion), czyli około 90 ppm mniej niż w okresie przedprzemysłowym i ponad 200 ppm mniej niż obecnie. Kilka czynników wpływa na to, ile CO2 jest pochłaniane przez ocean, w tym temperatura oceanu, aktywność biologiczna w oceanie i cyrkulacja oceaniczna (zwłaszcza tempo, w jakim woda z głębin oceanu miesza się z powrotem na powierzchni). Naukowcy zajmujący się paleoklimatem pracują obecnie nad lepszym zrozumieniem względnej wagi tych różnych czynników w wyjaśnianiu niższego poziomu CO2 podczas LGM.
Obecny poziom CO2 wynoszący około 400 ppm jest wyższy niż kiedykolwiek w ciągu ostatnich milionów lat i prawdopodobnie podobny do poziomu CO2 sprzed 3 milionów lat, kiedy na Grenlandii i Antarktydzie Zachodniej było znacznie mniej lodu.
Aby dowiedzieć się więcej o pomiarach CO2 z rdzeni lodowych, sprawdź tę stronę, która zawiera dane zebrane przez British Antarctic Survey.
Bez lodu na Grenlandii i Antarktydzie poziom morza byłby o 70 metrów wyższy. Poziom morza w przeszłości był jeszcze wyższy z powodu ocieplenia oceanu. Ocean rozszerza się, gdy się ociepla, a wielkość basenów oceanicznych zmieniła się w wyniku tektoniki płyt.
Podczas LGM dodatkowy lód na lądzie przechowywał wystarczającą ilość wody, by obniżyć poziom morza o 130 metrów. Poziom morza wzrósł gwałtownie między 18 000 a 8 000 lat temu, gdy lód się stopił.
Do współczesnego wzrostu poziomu morza przyczynia się topnienie lodowców górskich i pokryw lodowych na Grenlandii i Antarktydzie Zachodniej, a także rozszerzalność cieplna wody morskiej w miarę jej ocieplania się. IPCC szacuje, że średni globalny wzrost poziomu morza prawdopodobnie wzrośnie, jeśli emisje paliw kopalnych będą nadal podążać za trendami historycznymi. Dlatego zmniejszenie emisji paliw kopalnych w najbliższej przyszłości jest ważne dla ograniczenia wzrostu poziomu morza.
Czytaj więcej o obserwacjach współczesnych zmian klimatu i prognozach przyszłych zmian klimatu tutaj.