Il rischio che si verifichino cambiamenti climatici è associato alle interferenze antropogeniche nell’evoluzione naturale del sistema climatico, il cui fattore preponderante è l’aumento della concentrazione in atmosfera di gas e aerosol, prodotti dalle attività umane e in grado di operare come agenti di cambiamento climatico. Tra questi, i più significativi sono i cosiddetti LLGHG (Long Lived GreenHouse Gas), ossia diossido di carbonio (CO2), metano (CH4), monossido di diazoto (N2O), idroclorofluorocarburo (HCFC), idrofluorocarburo (HCF), perfluorocarburo (PCF), esafluoruro di zolfo (SF6). La variazione climatica in atto presenta un inequivocabile riscaldamento, sempre più evidente dalle osservazioni di un innalzamento della temperatura dell’atmosfera e delle temperature rilevate alla superficie degli oceani, da un generalizzato fenomeno di fusione di ghiacci e nevi perenni e dall’elevazione del livello dei mari.
Secondo l’analisi di climatologi del wwf si starebbero avvicinando eventi catastrofici dovuti all’innalzamento della temperatura globale: “Le emissioni di gas serra stanno aumentando più rapidamente del previsto e gli effetti si stanno palesando prima di quanto si potesse supporre solo pochi anni fa. Il riscaldamento globale potrebbe avere un impatto catastrofici attraverso l’innalzamento del livello del mare, l’incremento delle ondate di calore e dei periodi di intensa siccità, delle alluvioni, l’aumento per numero e intensità delle tempeste e degli uragani. Questi fenomeni avrebbero ripercussioni su milioni di persone, con effetti ancora maggiori su chi vive nelle zone più vulnerabili e povere del mondo, danneggeranno la produzione alimentare minacciano specie di importanza vitale, gli habitat e gli ecosistemi. Nonostante nella comunità scientifica ci sia un consenso pressoché unanime sul fatto che il cambiamento climatico sia in atto e che esso derivi particolarmente dalle emissioni di gas serra derivanti dalle attività antropiche, i governi e le aziende stanno rispondendo con colpevole lentezza, come se il cambiamento climatico non rischiasse di mandare a pezzi le fondamenta della civilizzazione umana e dell’economia. Ma se l’aumento di temperatura raggiungesse e superasse la soglia di 2°C, le conseguenze sarebbero in ogni caso molto difficili da affrontare con i mezzi a disposizione.
L'attività dell'uomo, già dalla rivoluzione industriale, ha incrementato l'ammontare di gas serra nell'atmosfera modificando l'equilibrio radioattivo e la partizione energetica superficiale La concentrazione di CO2 e metano ha subito un incremento rispettivamente del 36% e del 148% dal 1750. Queste concentrazioni sono tra le più alte degli ultimi 650.000 anni, periodo che è misurabile in base ai dati estratti da carotaggi nel ghiaccio. Tale incremento di circa 2 ppm all'anno è legato principalmente all'uso di combustibili fossili. A partire dalla rivoluzione industriale, la combustione del materiale proveniente dai giacimenti fossili ha invertito il processo avvenuto durante il periodo carbonifero, durante il quale l’anidride carbonica era stata imprigionata sotto forma minerale, liberando grandi quantità di anidride carbonica (circa 27 miliardi di tonnellate all'anno). A contribuire ulteriormente vi è la maggior produzione di metano dovuto a fermentazione tipico dell'allevamento anch'esso cresciuto in modo significativo e delle colture a sommersione (ad esempio il riso). Secondo le stime, il pianeta riuscirebbe oggi a riassorbire, mediante la fotosintesi clorofilliana e l'azione delle alghe degli oceani, meno della metà delle emissioni di CO2, anche a causa del fenomeno di deforestazione. Il bruciare i combustibili fossili ha prodotto circa 3/4 dell'incremento di anidride carbonica negli ultimi 20 anni. Oggi la deforestazione (in particolare in Amazzonia) continua ad aumentare ed aggrava ulteriormente la situazione. Una seconda conseguenza della deforestazione è la desertificazione, dove con questo termine viene indicato il processo climatico-ambientale che coinvolge la superficie terrestre portando alla degradazione dei suoli, alla scomparsa della biosfera (flora e fauna) ed alla trasformazione dell'ambiente naturale in deserto. Tale processo, solitamente irreversibile, interessa tutti i continenti con intensità ed effetti diversi. Un processo di desertificazione naturale, strettamente connesso alle dinamiche climatiche, è invece quello che ha dato vita nel corso delle ere geologiche alle attuali aree desertiche del pianeta. La desertificazione recente spesso ha origine dallo sfruttamento intensivo della popolazione che si stabilisce nel territorio per coltivarlo oppure dalle necessità industriali e di utilizzo per il pascolo.