Ilmaston lämpeneminen on termi, jota käytetään yleisesti kuvaamaan maapallon keskilämpötilan muutosta 20-luvun puolivälistä lähtien. Ilmaston lämpenemisen syistä keskustellaan jonkin verran, vaikka tiedeyhteisön välillä vallitsee pitkälti yksimielisyys, joka on virallistettu hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin raportissa, että suurin osa lämpötilan noususta 20-luvun puolivälistä johtui ihmisen toiminta. Ennen 20-luvun puoliväliä ilmaston lämpenemisen pääasialliset syyt olivat luonnolliset tapahtumat, kuten tulivuoren toiminta ja lisääntynyt auringon säteily.
Yksi ilmaston lämpenemisen tärkeimmistä syistä on tiettyjen kasvihuonekaasujen lisääntyminen, jotka absorboivat infrapunasäteilyä ja sieppaavat ilmaston lämpenemisenergiaa. Hiilidioksidi on yksi suurimmista kasvihuonekaasuista, vesimäärän jälkeen, ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on noussut lähes 40% teollisen vallankumouksen jälkeen. Ihmiset vapauttavat hiilidioksidia useissa eri yhteyksissä, esimerkiksi Yhdysvalloissa noin 40% hiilidioksidipäästöistä tulee sähköntuotannosta polttamalla fossiilisia polttoaineita, kun taas autot aiheuttavat vielä 33% päästöistä.
Vaikka metaani ei ole niin yleinen ilmakehässä, se on toinen kasvihuonekaasu, joka on vastuussa ilmaston lämpenemisestä. Metaani kerää lämpöä noin 20 kertaa tehokkaammin kuin hiilidioksidi, ja viimeisen vuosisadan aikana metaanipitoisuus on noussut lähes 150%. Paljon metaania vapautuu fossiilisten polttoaineiden tuotannon ja karjan laajamittaisen tuotannon kautta. Metaania tuotetaan myös riisipelloilla, ja kun riisin maailmanlaajuinen kysyntä on kasvanut, tästä sadosta on tullut merkittävä tekijä metaanin tuotannossa.
Vaikka jotkut ilmaston lämpenemisen syyt voidaan yhdistää suoraan ihmisen toimintaan, toiset tulevat vaiheittain. Kun planeetan keskilämpötila nousee, tietyt järjestelmät rikkoutuvat ja voivat lisätä ilmaston lämpenemistä. Esimerkiksi suuri osa planeetan pohjoisesta leveysasteesta on ikiroudan peitossa, eräänlainen kiinteä jäätynyt maaperä. Tämä ikirouta on toiminut useiden kasvihuonekaasujen, mukaan lukien hiilidioksidi ja metaani, nieluina kymmeniä tuhansia vuosia, ja lämpötilojen noustessa yli 30,000 XNUMX vuoden ajan jäätynyt ikirouta on alkanut sulaa. Sen lisäksi, että maaperä muuttuu usein vaarallisilla tavoilla, se aiheuttaa myös kaasujen vapautumista ilmakehään nopeuttaen edelleen ilmaston lämpenemistä.
Muita ilmaston lämpenemisen peräkkäisiä syitä ovat jää-albedo-vaikutus ja valtamerien vähentynyt sekvestraatio. Kun lämpötilat nousevat, jää planeetalla sulaa, mikä vähentää voimakkaasti heijastavan maan määrää, joka on aikaisemmin minimoinut auringon imeytymisen, ja lisää sulamisnopeutta. Kun valtameret lämpenevät, ravinteiden tiheys pienenee, mikä johtaa piileväpopulaatioiden vähenemiseen, mikä puolestaan heikentää valtamerien kykyä sitoa hiiltä. Vaikka ilmaston lämpenemiseen on muitakin pieniä tekijöitä, suurin osa hiilidioksidin ja metaanin vapautumisesta ilmakehään uskotaan olevan vastuussa maapallon jatkuvasti kiihtyvästä lämpenemisestä.