Las causas del calentamiento global, también llamados forzamientos externos,^[65]​ son los mecanismos dominantes externos al sistema climático —pero no necesariamente externos a la Tierra— que causan el calentamiento global observado en el registro de temperaturas.^[66]​^[67]​ Las investigaciones se han centrado en las causas del calentamiento observado desde 1979, período en el que la actividad humana ha tenido un crecimiento más rápido y se han podido realizar mediciones satelitales sobre la alta atmósfera.

Las principales causas antropogénicas del calentamiento global son el incremento de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero,^[68]​.^[69]​^[70]​^[71]​ Las principales causas no antropogénicas son las variaciones en la luminosidad solar, las erupciones volcánicas y las variaciones orbitales de la Tierra alrededor del Sol.^[72]​

La «detección» es el proceso de demostrar que el clima ha cambiado en cierto sentido estadístico definido, sin proporcionar una razón para ese cambio. La detección no implica la atribución del cambio detectado a una causa particular. La «atribución» de las causas del cambio climático es el proceso de establecer las causas más probables para el cambio detectado con un cierto nivel de confianza definido.^[73]​ La detección y atribución también se pueden aplicar a cambios observados en los sistemas físicos, ecológicos y sociales.^[74]​

La atribución del calentamiento global a la actividad humana se basa que los cambios observados no son consistentes con la variabilidad natural, las causas naturales (no antropogénicas) conocidas tienen un efecto de enfriamiento en este período, y los patrones de cambio en las causas antropogénicas conocidas son coherentes con los cambios observados en el clima.

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual la absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases en la atmósfera de un planeta calientan su atmósfera interna y la superficie.

En la Tierra, las cantidades naturales de gases de efecto invernadero tienen un efecto de calentamiento medio de aproximadamente 33 °C.^[76]​^[77]​ Sin la atmósfera, la temperatura promedio de la Tierra estaría muy por debajo del punto de congelación del agua.^[78]​ Los principales gases de efecto invernadero son el vapor de agua (causante de alrededor de 36-70 % del efecto invernadero); el dióxido de carbono (CO₂, 9-26 %), el metano (CH₄, 4-9 %) y el ozono (O₃, 7.3 %).^[79]​^[80]​^[81]​ Las nubes también afectan el balance radiativo a través de los forzamientos de nube similares a los gases de efecto invernadero.

Desde la Revolución Industrial, el ser humano empezó a utilizar combustibles fósiles que la Tierra había acumulado en el subsuelo durante su historia geológica.^[82]​ Esto incrementó la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, conduciendo a un aumento del forzamiento radiativo de CO₂, metano, ozono troposférico, CFC y el óxido nitroso. El vapor de agua tiene una muy corta vida atmosférica (cerca de diez días) y está casi en un equilibrio dinámico en la atmósfera, por lo que no es un gas forzante en el contexto del calentamiento global.^[83]​ Además, el protocolo de Kioto lista los hidrofluorocarburos (HFCs), perfluorocarburos (PFCs) y hexafluoruro de azufre (SF6),^[84]​ que son totalmente artificiales (es decir, antropogénicos), como gases que también contribuyen al forzamiento radiativo en la atmósfera.

De acuerdo con un estudio publicado en 2007, las concentraciones de CO₂ y metano han aumentado en un 36 % y 148 % respectivamente desde 1750.^[85]​ Estos niveles son mucho más altos que en cualquier otro tiempo durante los últimos ochocientos mil años, período hasta donde se tienen datos fiables extraídos de núcleos de hielo.^[86]​^[87]​^[88]​^[89]​ Evidencia geológica menos directa indica que valores de CO₂ mayores a este fueron vistos por última vez hace aproximadamente 20 millones de años.^[90]​

La quema de combustibles fósiles ha producido alrededor de las tres cuartas partes del aumento en el CO₂ por actividad humana en los últimos 20 años. El resto de este aumento se debe principalmente a los cambios en el uso del suelo, especialmente la deforestación.^[91]​ Estimaciones de las emisiones globales de CO₂ en 2011 por el uso de combustibles fósiles, incluido la producción de cemento y el gas residual, fue de 34 800 millones de toneladas (9.5 ± 0.5 PgC), un incremento del 54 % respecto a las emisiones de 1990. El mayor contribuyente fue la quema de carbón (43 %), seguido por el petróleo (34 %), el gas (18 %), el cemento (4.9 %) y el gas residual (0.7 %).^[92]​

En mayo de 2013, se informó que las mediciones de CO₂ tomadas en el principal estándar de referencia del mundo (ubicado en Mauna Loa) superaron las 400 ppm. De acuerdo con el profesor Brian Hoskins, es probable que esta sea la primera vez que los niveles de CO₂ hayan sido tan altos desde hace unos 4.5 millones de años.^[93]​^[94]​ Las concentraciones mensuales del CO₂ global excedieron las 400 ppm en marzo de 2015, probablemente por primera vez en varios millones de años.^[95]​ El 12 de noviembre de 2015, científicos de la NASA informaron que el dióxido de carbono producido por el ser humano continúa incrementándose sobre niveles no alcanzados en cientos de miles de años: actualmente, cerca de la mitad del CO₂ proveniente de la quema de combustibles fósiles no es absorbido ni por la vegetación ni los océanos y permanece en la atmósfera.^[96]​^[97]​^[98]​^[99]​

Durante las últimas tres décadas del siglo XX, el crecimiento del producto interno bruto per cápita y el crecimiento poblacional fueron los principales impulsores del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.^[100]​ Las emisiones de CO₂ siguen aumentando debido a la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo.^[101]​^[102]​^: 71 Las emisiones pueden ser atribuidas a las diferentes regiones. La atribución de emisiones por el cambio de uso del suelo posee una incertidumbre considerable.^[103]​^[104]​^: 289

Se han proyectado escenarios de emisiones, estimaciones de los cambios en los niveles futuros de emisiones de gases de efecto invernadero, que dependen de evoluciones económicas, sociológicas, tecnológicas y naturales inciertas.^[105]​ En la mayoría de los escenarios, las emisiones siguen aumentando durante el presente siglo, mientras que en unos pocos las emisiones se reducen.^[106]​^[107]​ Las reservas de combustibles fósiles son abundantes y no van a limitar las emisiones de carbono en el siglo XXI.^[108]​ Se han utilizado los escenarios de emisiones, junto con el modelado del ciclo del carbono, para producir estimaciones de cómo las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero podrían cambiar en el futuro. Usando los seis escenarios SRES del IPCC, los modelos sugieren que para 2100 la concentración atmosférica de CO₂ podría llegar entre 541 y 970 ppm.^[109]​ Esto es un 90-250 % mayor a la concentración en el año 1750.

Los medios de comunicación populares y el público a menudo confunden el calentamiento global con el agotamiento del ozono, es decir, la destrucción del ozono estratosférico por clorofluorocarburos.^[110]​^[111]​ Aunque hay unas pocas áreas de vinculación, la relación entre los dos no es fuerte. La reducción del ozono estratosférico ha tenido una ligera influencia hacia el enfriamiento en las temperaturas superficiales, mientras que el aumento del ozono troposférico ha tenido un efecto de calentamiento algo mayor.^[112]​

El oscurecimiento global, una reducción gradual de la cantidad de irradiancia directa en la superficie de la Tierra, se observó a partir de 1961 hasta por lo menos 1990.^[113]​ Se piensa que la causa principal de este oscurecimiento son las partículas sólidas y líquidas conocidas como aerosoles, producto de los volcanes y los contaminantes antrópicos. Ejercen un efecto de enfriamiento por el aumento de la reflexión de la luz solar entrante.^[114]​ Recientemente hay un aumento de la luminosidad después de que los niveles globales de aerosoles comenzarán a disminuir.^[115]​^[116]​ Los efectos de los productos de la quema de combustibles fósiles (CO₂ y aerosoles) se han compensado parcialmente entre sí en las últimas décadas, por lo que el calentamiento se ha debido al aumento de gases de efecto invernadero distintos del CO₂, como el metano.^[117]​ El forzamiento radiativo por los aerosoles está limitado temporalmente por los procesos que los remueven de la atmósfera. La eliminación por las nubes y la precipitación les da a los aerosoles troposféricos una vida atmosférica cercana a solo una semana; en cambio, los aerosoles estratosféricos pueden permanecer durante algunos años. El dióxido de carbono tiene una vida atmosférica de un siglo o más, por tanto los cambios en los aerosoles solo retrasarán los cambios climáticos causados por el CO₂.^[118]​ La contribución al calentamiento global del carbono negro solo es superada por la del dióxido de carbono.^[119]​ Un estudio científico publicado en 2023, demuestra que la capacidad del carbono negro de absorber radiación en longitudes de onda visible se ha subestimado en un ~16 % en los modelos climáticos.^[120]​ Esto quiere decir que se ha subestimado la capacidad del carbono negro de calentar la troposfera.

Además de su efecto directo en la dispersión y la absorción de la radiación solar, las partículas tienen efectos indirectos sobre el balance radiativo de la Tierra. Los sulfatos actúan como núcleos de condensación y por lo tanto conducen a nubes que tienen más y más pequeñas gotitas. Estas nubes reflejan la radiación solar más eficientemente que aquellas con menos y más grandes gotitas, fenómeno conocido como el efecto Twomey.^[121]​ Este efecto también provoca que las gotitas sean de tamaño más uniforme, lo que reduce el crecimiento de las gotas de lluvia y hace a la nube más reflexiva a la luz solar entrante, llamado el efecto Albrecht.^[122]​ Los efectos indirectos son más notables en las nubes estratiformes marinas y tienen muy poco efecto radiativo en las convectivas. Los efectos indirectos de los aerosoles representan la mayor incertidumbre en el forzamiento radiativo.^[123]​

El hollín puede enfriar o calentar la superficie, dependiendo de si está suspendido o depositado. El hollín atmosférico absorbe directamente la radiación solar, lo que calienta la atmósfera y enfría la superficie. En áreas aisladas con alta producción de hollín, como la India rural, las nubes marrones pueden enmascarar tanto como el 50 % del calentamiento de la superficie por gases de efecto invernadero.^[124]​ Cuando se deposita, especialmente sobre los glaciares o el hielo de las regiones árticas, el menor albedo de la superficie también puede calentar directamente la superficie.^[125]​ Las influencias de las partículas, incluido el carbono negro, son más acusadas en las zonas tropicales y subtropicales, particularmente en Asia, mientras que los efectos de los gases de efecto invernadero son dominantes en las regiones extratropicales y el hemisferio sur.^[126]​

Desde 1978, las radiaciones del Sol se han medido con precisión mediante satélites.^[129]​ Estas mediciones indican que las emisiones del Sol no han aumentado desde 1978, por lo que el calentamiento durante los últimos 30 años no puede ser atribuido a un aumento de la energía solar que llegase a la Tierra.

Se han utilizado modelos climáticos para examinar el papel del Sol en el cambio climático reciente.^[130]​ Los modelos son incapaces de reproducir el rápido calentamiento observado en las décadas recientes cuando solo se tienen en cuenta las variaciones en la radiación solar y la actividad volcánica. Los modelos son, no obstante, capaces de simular los cambios observados en la temperatura del siglo XX cuando incluyen todos los forzamientos externos más importantes, incluidos la influencia humana y los forzamientos naturales.

Otra línea de prueba en contra de que el Sol sea el causante del cambio climático reciente proviene de observar como han cambiado las temperaturas a diferentes niveles en la atmósfera de la Tierra.^[131]​ Los modelos y las observaciones muestran que el calentamiento de efecto invernadero resulta en el calentamiento de la atmósfera inferior (troposfera), pero el enfriamiento de la atmósfera superior (estratosfera).^[132]​^[133]​ El agotamiento de la capa de ozono por refrigerantes químicos también ha dado lugar a un fuerte efecto de enfriamiento en la estratosfera. Si el Sol fuera responsable del calentamiento observado, se esperaría el calentamiento tanto de la troposfera como de la estratosfera.^[134]​

La inclinación del eje de la Tierra y la forma de su órbita alrededor del Sol varían lentamente durante decenas de miles de años y son una fuente natural de cambio climático al modificar la distribución estacional y latitudinal de la insolación.^[135]​

Durante los últimos miles de años, este fenómeno contribuyó a una lenta tendencia hacia el enfriamiento en las latitudes altas del hemisferio norte durante el verano, la que se invirtió debido al calentamiento inducido por los GEI durante el siglo XX.^[136]​^[137]​^[138]​^[139]​

Variaciones en los ciclos orbitales pueden iniciar un nuevo periodo glaciar en el futuro, aunque la fecha de esto depende de las concentraciones de GEI además del forzamiento orbital. No se prevé un nuevo periodo glaciar dentro de los próximos 50 000 años si las concentraciones de CO₂ atmosférico continúan sobre las 300 ppm.^[140]​^[141]​

La retroalimentación del cambio climático es el proceso de retroalimentación (feedback) por el cual un cambio en el clima puede facilitar o dificultar cambios ulteriores.

El sistema climático incluye una serie de retroalimentaciones que alteran la respuesta del sistema a los cambios en los forzamientos externos.^[142]​ Las retroalimentaciones positivas incrementan la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial, mientras que las retroalimentaciones negativas la reducen.^[143]​ Los dos fenómenos se pueden dar a la vez y del balance general saldrá algún tipo de cambio más o menos brusco e impredecible a largo plazo, ya que el sistema climático es un sistema caótico y complejo.

Existe una serie de retroalimentaciones en el sistema climático, incluido el vapor de agua, los cambios en el hielo y su efecto albedo (la capa de nieve y hielo afecta la cantidad que la superficie de la Tierra absorbe o refleja la luz solar entrante), las nubes y los cambios en el ciclo del carbono de la Tierra (por ejemplo, la liberación de carbono del suelo).^[144]​^[145]​^[146]​ La principal retroalimentación negativa es la energía que la superficie de la Tierra irradia hacia el espacio en forma de radiación infrarroja.^[147]​ De acuerdo con la ley de Stefan-Boltzmann, si la temperatura absoluta (medida en kelvin) se duplica,^[148]​ la energía radiativa aumenta por un factor de 16 (2 a la cuarta potencia).^[149]​

Las retroalimentaciones son un factor importante en la determinación de la sensibilidad del sistema climático a un aumento de las concentraciones atmosféricas de GEI. Si lo demás se mantiene, una sensibilidad climática superior significa que se producirá un mayor calentamiento para un mismo incremento en el forzamiento de gas de efecto invernadero.^[150]​ La incertidumbre sobre el efecto de las retroalimentaciones es una razón importante del porqué diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para un determinado escenario de forzamiento. Se necesita más investigación para entender el papel de las retroalimentaciones de las nubes^[143]​ y el ciclo del carbono en las proyecciones climáticas.^[151]​

Las proyecciones del IPCC previamente mencionadas figuran en el rango de «probable» (probabilidad mayor al 66 %, basado en la opinión de expertos)^[152]​ para los escenarios de emisiones seleccionados. Sin embargo, las proyecciones del IPCC no reflejan toda la gama de incertidumbre.^[153]​ El extremo inferior del rango de «probable» parece estar mejor limitado que su extremo superior.^[153]​

Los efectos del calentamiento global incluyen efectos ambientales, sociales, económicos y de salud. Algunos ya se observan y otros se esperan a corto, mediano o largo plazo (con diverso grado de certeza); algunos son localizados y otros globales;^[156]​^[157]​ algunos son graduales y otros abruptos; algunos son reversibles y otros no; algunos pueden tener consecuencias positivas,^[158]​ pero la mayoría son adversos.

Los efectos ambientales incluyen el aumento de la temperatura oceánica, la acidificación del océano, el retroceso de los glaciares, el deshielo ártico, la subida del nivel del mar, una posible parada de la circulación oceánica, extinciones masivas, desertificación, fenómenos meteorológicos extremos, cambios climáticos abruptos y efectos a largo plazo.^[159]​^[160]​

Los efectos económicos y sociales incluyen cambios en la productividad agrícola,^[160]​ expansión de enfermedades, una posible apertura del paso del Noroeste, inundaciones, impacto sobre pueblos indígenas, migraciones ambientales y guerras climáticas.

Los efectos futuros del cambio climático variarán dependiendo de las políticas de cambio climático^[161]​ y el desarrollo social.^[162]​ Las dos principales políticas para enfrentar el cambio climático son la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (mitigación) y la adaptación a sus efectos.^[163]​ La ingeniería climática es otra opción.^[163]​ Las políticas en el corto plazo podrían afectar significativamente los efectos a largo plazo.^[161]​^[164]​ Políticas de mitigación estricta podrían limitar el calentamiento global para 2100 en cerca de 2 °C o menos, en relación con niveles preindustriales.^[165]​ Sin mitigación, un aumento en la demanda energética y el uso amplio de combustibles fósiles^[166]​ podrían llevar a un calentamiento global de alrededor de 4 °C.^[167]​^[168]​ Con magnitudes superiores sería más difícil adaptarse^[169]​ e incrementaría el riesgo de impactos negativos.^[170]​

Se espera que los cambios en el clima regional incluyan un mayor calentamiento en tierra, en su mayoría en las latitudes altas del norte, y el menor calentamiento en el océano Austral y partes del océano Atlántico Norte.^[171]​

Se prevé que los cambios futuros en las precipitaciones sigan las tendencias actuales, con precipitaciones disminuidas en las zonas subtropicales en tierra y aumentadas en las latitudes subpolares y algunas regiones ecuatoriales.^[172]​ Las proyecciones sugieren un probable incremento en la frecuencia y severidad de algunos fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor.^[173]​ Un estudio publicado por Nature Climate Change en 2015 dice:

Un 18 % de las precipitaciones diarias moderadamente extremas en tierra son atribuibles al aumento de la temperatura observado desde la época preindustrial, que a su vez es resultado principalmente de la influencia humana. Para 2 °C de calentamiento, la fracción de precipitaciones extremas atribuibles a la influencia humana se eleva a cerca del 40 %. Del mismo modo, en la actualidad alrededor del 75 % de las precipitaciones diarias moderadamente extremas en tierra son atribuibles al calentamiento. Es para los fenómenos más raros y extremos la fracción antrópica más grande y esa contribución incrementa de forma no lineal con un mayor calentamiento.^[174]​^[175]​

El análisis de datos de eventos extremos desde 1960 hasta 2010 sugiere que las sequías y olas de calor surgen simultáneamente con una frecuencia aumentada.^[176]​ Han aumentado los eventos extremos de humedad o sequía ocurridos en el periodo monzónico desde 1980.^[177]​

Hay un aumento notable en la actividad de los ciclones tropicales en el Norte del Océano Atlántico desde 1970,^[178]​ en correlación con el incremento de las temperaturas de las superficies oceánicas (véase Oscilación Multidecadal Atlántica^[179]​), pero la detección de las tendencias a largo plazo se ve complicada por la calidad de los registros de rutina anteriores a las observaciones por satélite. El sumario también señala que no existe una clara tendencia en el número anual de ciclones tropicales de todo el mundo. El calentamiento global también dará lugar muy probablemente a ciclones más intensos a nivel del promedio global de la Tierra. Según los modelos de previsión, a lo largo de este siglo en el porcentaje de ciclones más intensos se incrementará entre un 2 % y 11 % a nivel global. Aunque serán más fuertes, también se darán en menor cantidad.^[180]​

Las mediciones de los mareógrafos muestran que el actual aumento global del nivel del mar comenzó a principios del siglo XX. Entre 1901 y 2018, el promedio mundial del nivel del mar aumentó entre 15 y 25 cm.^[181]​^{: 5, A.1.7} Los datos más precisos recopilados de las mediciones de radar satelital revelan un aumento acelerado de 7.5 centímetros entre los años 1993 y 2017,^[182]​ ^: 1554para una tasa promedio de 31 mm por década. Esta aceleración se debe principalmente al cambio climático, que calienta (y por lo tanto infla) el océano y derrite las capas de hielo y los glaciares terrestres.^[183]​ Entre 1993 y 2018, la expansión térmica del agua contribuyó en un 42 % al aumento del nivel del mar; el derretimiento de glaciares templados en un 21 %; Groenlandia, 15 %; y Antártida, 8 %.^[182]​^: 1576Los científicos del clima esperan que la tasa se acelere aún más durante el siglo XXI, y las últimas mediciones indican que el nivel del mar está aumentando en un 3.7 mm por año.^[184]​

Proyectar el nivel del mar en el futuro es un desafío debido a la complejidad de muchos aspectos del sistema climático y a los largos retrasos en las reacciones del nivel del mar a los cambios de temperatura de la Tierra. A medida que la investigación climática sobre los niveles del mar pasados y presentes conduce a modelos informáticos mejorados, las proyecciones han aumentado constantemente las cifras del aumento del nivel del mar. En 2007, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) proyectó una estimación de altas emisiones de 60 centímetros hasta 2099,^[185]​ pero su informe de 2014 elevó la estimación de altas emisiones a alrededor de 90 centímetros.^[186]​ Varios estudios posteriores han concluido que un aumento global del nivel del mar de 200 a 200–270 centímetros en este siglo es «físicamente plausible».^[187]​^[182]​ Una estimación conservadora de las proyecciones a largo plazo es que cada grado Celsius de aumento de la temperatura provoca un aumento del nivel del mar de aproximadamente 2.3 metros durante un período de dos milenios (2000 años), lo cual constituye un ejemplo de inercia climática.^[188]​ En febrero de 2021, un artículo publicado en Ocean Science sugirió que las proyecciones anteriores sobre el aumento del nivel del mar global para 2100 informadas por el IPCC probablemente eran conservadoras y que los niveles del mar aumentarán más de lo esperado.^[189]​

El nivel del mar no subirá uniformemente en todas partes de la Tierra, e incluso bajará ligeramente en algunos lugares, como el Ártico.^[190]​ Los factores locales incluyen efectos tectónicos y hundimiento de la tierra, mareas, corrientes y tormentas. El aumento del nivel del mar puede afectar considerablemente a las poblaciones humanas en las regiones costeras e insulares.^[191]​ Se esperan extensas y continuas inundaciones costeras producto de varios grados de calentamiento sostenidos durante los próximos milenios.^[192]​ Otros efectos provocados por el aumento del nivel del mar son mayores marejadas ciclónicas y tsunamis más peligrosos, el desplazamiento de poblaciones, la pérdida y degradación de tierras agrícolas y daños en las ciudades.^[193]​^[194]​ Los entornos naturales como los ecosistemas marinos también se ven afectados, con peces, aves y plantas que pierden partes de su hábitat.^[195]​

Las sociedades pueden adaptarse al aumento del nivel del mar de tres maneras diferentes: implementar una retirada controlada, acomodarse al cambio costero o protegerse contra el aumento del nivel del mar a través de prácticas de construcción dura como diques o enfoques suaves como la rehabilitación de dunas y la regeneración de playas. A veces, estas estrategias de adaptación van de la mano, pero en otras ocasiones se deben elegir entre diferentes estrategias.^[196]​ Para algunos entornos humanos, como las llamadas ciudades que se hunden, la adaptación al aumento del nivel del mar puede verse agravada por otros problemas ambientales, como el hundimiento. Los ecosistemas naturales normalmente se adaptan al aumento del nivel del mar moviéndose hacia el interior; sin embargo, es posible que no siempre puedan hacerlo debido a barreras naturales o artificiales.^[197]​

Existen desacuerdos sobre la neutralidad en el punto de vista de la versión actual de este artículo o sección. En la página de discusión puedes consultar el debate al respecto.

La extinción masiva del Holoceno, también conocida como la sexta extinción masiva o la extinción del Antropoceno es el evento de extinción masiva en el actual período Holoceno.

Comprende la notoria desaparición de mamíferos grandes, conocidos como megafauna, cerca del final de la última glaciación entre nueve mil y trece mil años atrás, y es parte del evento de extinción del Cuaternario tardío, ya que comenzaron en Oceanía y Eurasia hace cuenta mil años, casi cuarenta mil años antes de que empezara el Holoceno.^[199]​^[200]​^[201]​^[202]​^[203]​^[204]​^[205]​^[206]​^[207]​^[208]​^[209]​^[210]​^[211]​^[212]​^[213]​^[214]​^[215]​^[216]​^[217]​^[218]​^[219]​^[220]​^[221]​^[222]​^[223]​^[224]​^[225]​^[226]​^[227]​

Se considera una extinción masiva pues el número de desapariciones es comparable a las otras grandes extinciones masivas que han marcado el pasado geológico de la Tierra. La actual tasa de extinción es de cien a mil veces el promedio natural en la evolución y en 2007 la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza consideró que una de cada ocho especies de aves, una de cada cuatro mamíferos, una de cada tres de anfibios y el 70 % de todas las plantas están en peligro.^[228]​^[229]​

Estas extinciones afectan a muchas familias de plantas y animales, desde el mamut hasta el dodo, incluyendo incontables especies que continúan desapareciendo cada año. Durante el inicio del Holoceno, después de la última glaciación, fueron los continentes e islas recién conquistados por el Homo sapiens los que vieron desaparecer sus principales especies. Desde principios del siglo XIX y en aceleración constante desde la década de 1950, las desapariciones implican a especies de todos los tamaños y ocurren principalmente en las selvas tropicales, que tienen una gran biodiversidad.

En los ecosistemas terrestres, el desarrollo precoz de los eventos primaverales y los cambios de hábitat de los animales y las plantas hacia los polos y las alturas se han vinculado con alta confianza al calentamiento reciente.^[230]​ Se espera que el cambio climático futuro afecte especialmente a ciertos ecosistemas, incluidos la tundra, los manglares y los arrecifes de coral.^[231]​ Se prevé que la mayoría de los ecosistemas se verán afectados por el aumento de los niveles de CO₂ en la atmósfera, combinado con mayores temperaturas globales.^[232]​ En general, se espera que el cambio climático resultará en la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas.^[233]​

Organizaciones como la Wildlife Trust, Fondo Mundial para la Naturaleza, Birdlife International y la Sociedad Conservacionista Audubon llevan continuamente el seguimiento y la investigación de los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad y promueven las políticas en ámbitos tales como la escala de conservación de paisajes para promover la adaptación al calentamiento global.^[234]​

En la escala de siglos a milenios, la magnitud del calentamiento global será determinada principalmente por las emisiones antrópicas de CO₂.^[235]​ Esto se debe a que el dióxido de carbono posee un tiempo de vida en la atmósfera muy largo.^[235]​

Estabilizar la temperatura media global requeriría grandes reducciones en las emisiones de CO₂,^[235]​ además de otros gases de efecto invernadero como el metano y el óxido de nitrógeno.^[235]​^[236]​ Respecto al CO₂, las emisiones necesitarían reducirse en más del 80 % con respecto a su nivel máximo.^[235]​ Incluso si esto se lograse, las temperaturas globales permanecerían cercanas a su nivel más alto por muchos siglos.^[235]​ Otro efecto a largo plazo es una respuesta de la corteza terrestre al derretimiento del hielo y la desglaciación, en un proceso llamado ajuste posglaciar, cuando las masas de tierra ya no estén deprimidas por el peso del hielo. Esto podría provocar corrimientos de tierra y el aumento de las actividades sísmica y volcánica. Las aguas oceánicas más cálidas que descongelan el permafrost con base oceánica o la liberación de hidratos de gas podrían causar corrimientos submarinos, que a su vez pueden generar tsunamis.^[237]​ Algunas regiones como los Alpes Franceses ya muestran signos de un aumento en la frecuencia de corrimientos.^[238]​

Un cambio climático abrupto ocurre cuando el sistema climático es forzado a seguir una transición a un nuevo estado a una tasa determinada por el propio sistema climático, y que es más rápida que la tasa de cambio del forzamiento externo.^[239]​ Ejemplos de cambio climático abrupto son el final del colapso de lluvias en el Carbonífero,^[240]​ el Dryas Reciente,^[241]​ eventos Dansgaard-Oeschger, y posiblemente también el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno.^[242]​

Los gases de efecto invernadero tienen un impacto cada vez mayor en el día a día del mundo entero. Hacemos un recorrido por la ciencia para explicar qué es exactamente el calentamiento global que provoca el cambio climático y cuáles son sus consecuencias.^[243]​

Es un cambio en el sistema climático a escala mundial, y que tiene lugar durante un período muy corto de tiempo desde el punto de vista geológico y climático (unas décadas o menos). Este cambio produce interrupciones significativas en los sistemas naturales, originando perturbaciones sociales y económicas, capaces de poner en riesgo la humanidad.

El término también se utiliza en el contexto del calentamiento global para describir el cambio climático repentino detectable en la escala de tiempo de una vida humana. Una de las razones propuestas para el cambio climático abrupto observado es que existen sistemas de realimentación dentro del sistema climático que atenúan las pequeñas perturbaciones causando una variedad de estados estables.^[244]​

Algunos cambios abruptos también pueden ser irreversibles. Un ejemplo de un cambio climático abrupto es la rápida liberación de metano y dióxido de carbono del permafrost, lo que llevaría a un calentamiento global amplificado, o el bloqueo de la circulación termosalina.^[245]​^[246]​ La comprensión científica del cambio climático abrupto es en general pobre.^[247]​ La probabilidad de cambios abruptos para algunas retroalimentaciones climáticas puede ser baja.^[245]​^[248]​ Los factores que pueden aumentar la probabilidad de un cambio climático abrupto incluyen un calentamiento global de mayor magnitud, una mayor rapidez y un calentamiento sostenido durante periodos de tiempo más largos.^[248]​

Las escalas de tiempo de los acontecimientos descritos como «abruptos» pueden variar drásticamente. Los cambios registrados en el clima de Groenlandia, a finales del Dryas Reciente, según lo medido por los núcleos de hielo, implica un repentino calentamiento de 10 °C en un plazo de pocos años.^[249]​ Otros cambios abruptos son los 4 °C en Groenlandia hace 11 270 años^[250]​ o el calentamiento abrupto de 6 °C hace 22 000 años en la Antártida.^[251]​ Por el contrario, el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno habríase iniciado en cualquier lugar, entre unas décadas y varios miles de años.

En climatología, un punto de inflexión es un umbral crítico que, si se traspasa, lleva a cambios significativos, y a menudo irreversibles, en el sistema climático de la Tierra.^[252]​ Este tipo de comportamiento está presente en distintos elementos del sistema planetario, tales como ecosistemas, casquetes de hielo, la atmósfera y en sistemas de circulación oceánica.^[253]​^[254]​

Bajo el escenario contemporáneo de calentamiento global, se espera que el aumento de temperaturas tenga una diversidad de impactos a distintas escalas espaciales y temporales. Entre los impactos posibles se pronostica el traspaso de diversos puntos de inflexión. Mientras que a temperaturas de alrededor de 1 °C sobre niveles preindustriales, es plausible que algunos puntos de inflexión sean traspasados, incrementos de temperatura de entre 1.5 °C y 2 °C, en el rango del acuerdo de París, probablemente conducirían al cruce de múltiples puntos de no retorno.^[253]​

Los puntos de inflexión presentan usualmente cambios abruptos en las propiedades del sistema. Este comportamiento puede tener excepciones, por ejemplo, proyecciones sugieren que si las temperaturas aumentan entre 0.8 °C y 3 °C, la capa de hielo de Groenlandia cruzará un punto de inflexión de forma irreversible, pero el derretimiento total se estima que ocurriría a lo largo de entre mil y diez mil años.^[253]​ En el escenario de que un punto de inflexión sea traspasado, es posible que tenga impactos severos en las sociedades humanas.^[255]​

Se han detectado en todo el mundo los efectos del cambio climático en los sistemas humanos, en su mayoría debido al calentamiento o cambios en los patrones de precipitación, o ambos. La producción de trigo y maíz a nivel mundial se ha visto afectada por el cambio climático. Pese a que la productividad agrícola se ha incrementado en algunas regiones de latitudes medias, como el Reino Unido y en el noreste de China, las pérdidas económicas debidas a fenómenos meteorológicos extremos han aumentado a nivel mundial. Ha habido una mortalidad vinculada al cambio de frío a calor en algunas regiones como resultado del calentamiento. Sus efectos se observan en más regiones que antes, en todos los continentes y a lo largo de zonas oceánicas.^[256]​

Los futuros impactos sociales del cambio climático serán desiguales.^[257]​ Se espera que muchos riesgos aumenten con mayores magnitudes de calentamiento global.^[258]​ Todas las regiones están en riesgo de sufrir impactos negativos.^[259]​ Las zonas de baja latitud y de menor desarrollo se enfrentan a los mayores peligros.^[260]​ Un estudio de 2015 concluyó que el crecimiento económico (producto interno bruto) de los países más pobres se verá perjudicado por el calentamiento global proyectado mucho más de lo que se creía anteriormente.^[261]​

Un metaanálisis de 56 estudios concluyó en 2014 que cada grado de temperatura adicional aumentará la violencia hasta un 20 %, la que incluye riñas, crímenes violentos, agitación social o guerras.^[262]​

Los ejemplos de impactos incluyen:

• Comida: la productividad agrícola probablemente se verá afectada negativamente en los países de baja latitud, mientras que los efectos en latitudes septentrionales pueden ser positivos o negativos.^[263]​ Niveles de calentamiento global de alrededor de 4.6 °C en relación con los niveles preindustriales podrían representar un gran peligro para la seguridad alimentaria mundial y regional.^[264]​
• Salud: en general los impactos serán más negativos que positivos.^[265]​ Estos incluyen las consecuencias de los fenómenos meteorológicos extremos, que producen lesionados y pérdida de vidas humanas,^[266]​ y los efectos indirectos, como la desnutrición provocada por las malas cosechas.^[267]​

En ausencia de un ajuste significativo de cómo miles de millones de humanos llevan a cabo sus vidas, es probable que partes de la Tierra se vuelvan inhabitables y otras partes horriblemente inhóspitas, tan pronto como a fines de este siglo.^[268]​ Miami, Bangladés y otras bajas áreas costeras podrían perderse en este siglo.^[268]​ Ciudades como Karachi y Kolkata serán inhabitables.^[268]​

Un modelo climático es una representación de los procesos físicos, químicos y biológicos que afectan el sistema climático.^[271]​ Los modelos climáticos usan métodos de investigación cuantitativa para simular las interacciones de la atmósfera terrestre, los océanos, el relieve terrestre y el hielo. Se utilizan para el estudio de la dinámica del sistema meteorológico y climático para las proyecciones del clima futuro.

Los modelos climáticos se basan en disciplinas científicas como la dinámica de fluidos y la termodinámica, así como los procesos físicos como la transferencia de radiación, es decir la energía entrante a la Tierra como las radiaciones electromagnéticas de onda corta (luz visible y ultravioleta) y la energía saliente de onda larga (infrarroja) proveniente de la radiación electromagnética de la Tierra. Los modelos se pueden usar para predecir un rango de variables tales como el movimiento local del aire, la temperatura, las nubes y otras propiedades atmosféricas; la temperatura, salinidad y circulación del océano; la capa de hielo en tierra y mar; la transferencia de calor y humedad del suelo y la vegetación a la atmósfera; y procesos químicos y biológicos, entre otros.

Los modelos relacionados con la temperatura del planeta predicen una tendencia ascendente en la temperatura superficial y un rápido incremento de la temperatura en altitudes altas. Los modelos no presuponen que el clima se calentará debido al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero. En cambio, los modelos predicen cómo los gases de efecto invernadero interactuarán con la transferencia de radiación y otros procesos físicos. El enfriamiento o calentamiento es por tanto un resultado, no un supuesto, de los modelos.^[272]​

Aunque los investigadores tratan de incluir tantos procesos como sea posible, las simplificaciones del sistema climático real son inevitables debido a la complejidad de los mismos, las restricciones del poder computacional disponible y las limitaciones en el conocimiento del sistema climático. Los resultados de los modelos también pueden variar debido a diferentes ingresos de gases de efecto invernadero y la sensibilidad climática del modelo. Por ejemplo, la incertidumbre de las proyecciones de 2007 del IPCC es causada por (1) el uso de múltiples modelos^[273]​ con diferentes sensibilidades a las concentraciones de GEI,^[274]​ (2) el empleo de diferentes estimaciones de las emisiones humanas futuras de GEI,^[273]​ y (3) las emisiones adicionales de retroalimentaciones climáticas que no fueron consideradas en los modelos usados por el IPCC para preparar su informe, a saber, la liberación de GEI procedentes del permafrost.^[275]​ Las nubes y sus efectos son especialmente difíciles de predecir. Mejorar la representación de las nubes en los modelos es por tanto un tema importante en la investigación actual.^[276]​ Otro asunto importante es expandir y mejorar las representaciones del ciclo del carbono.^[277]​^[278]​^[279]​ Los modelos pueden oscilar desde relativamente simples a muy complejos: desde simples cálculos de la temperatura radiativa que tratan a la Tierra como un punto más, pasando por expansiones verticales (modelos radiativo-convectivos) u horizontales (modelos de balance de energía), hasta modelos climáticos globales acoplados atmósfera-océano-banquisa (hielo del mar).

Los modelos también se utilizan para ayudar a investigar las causas del cambio climático reciente al comparar los cambios observados con aquellos que los modelos proyectan a partir de diversas causas naturales y humanas. Aunque estos modelos no atribuyen inequívocamente el calentamiento que se produjo a partir de aproximadamente 1910 hasta 1945 a la variación natural o la acción del ser humano, sí indican que el calentamiento desde 1970 está dominado por las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el ser humano.^[280]​

El realismo físico de los modelos se prueba mediante el examen de su capacidad para simular climas contemporáneos o pasados.^[281]​ Los modelos climáticos producen una buena correspondencia con las observaciones de los cambios globales de temperatura durante el siglo pasado, pero no simulan todos los aspectos del clima.^[282]​ Los modelos climáticos utilizados por el IPCC no predicen con exactitud todos los efectos del calentamiento global. El deshielo ártico observado ha sido más rápido que el predicho.^[283]​ La precipitación aumentó proporcionalmente a la humedad atmosférica y por lo tanto significativamente más rápido que lo predicho por los modelos del clima global.^[284]​^[285]​ Desde 1990, el nivel del mar también ha aumentado considerablemente más rápido que lo predicho por los modelos.^[286]​

La mitigación del cambio climático es el conjunto de acciones destinadas a disminuir la intensidad del forzamiento radiativo con el fin de reducir los efectos potenciales del calentamiento global.^[288]​ En general, la mitigación supone la reducción de las concentraciones de gases de efecto invernadero, ya sea mediante la reducción de sus fuentes^[289]​ o aumentando la capacidad de los sumideros de carbono para absorber los GEI de la atmósfera.^[290]​

Pese a los tratados, acuerdos, subsidios e impuestos en vigencia, la primavera boreal de 2023 marcó el cuarto mayor incremento anual en emisiones de anhídrido carbónico desde que las mediciones iniciarion en 1958.^[291]​

Existe un gran potencial para reducciones futuras de las emisiones mediante una combinación de actividades, tales como la conservación de energía y el aumento de la eficiencia energética; el uso de tecnologías de energía baja en carbono, como la energía renovable, la energía nuclear y la captura y almacenamiento de carbono;^[292]​^[293]​ y la mejora de los sumideros de carbono a través de, por ejemplo, la reforestación y la prevención de la deforestación.^[292]​^[293]​ Un informe de 2015 por Citibank concluyó que la transición a una economía baja en carbono produciría un rendimiento positivo a las inversiones.^[294]​

Las tendencias a corto y largo plazo en el sistema energético global no son compatibles con la limitación del calentamiento global bajo 1.5 o 2 °C (en relación con niveles preindustriales).^[295]​^[296]​ Los compromisos realizados como parte del acuerdo de Cancún son ampliamente concordantes con una posibilidad probable (66-100 %) de limitarlo bajo 3 °C en el siglo XXI.^[296]​ Al limitar el calentamiento a 2 °C, reducciones de emisiones más estrictas en el corto plazo permitirán reducciones más lentas después de 2030.^[297]​ Muchos modelos integrales son incapaces de lograr el objetivo de 2 °C si se realizan suposiciones pesimistas sobre la disponibilidad de tecnologías mitigantes.^[298]​

La mitigación se distingue de la adaptación, que implica actuar para minimizar los efectos del calentamiento global.

La adaptación al cambio climático es la respuesta al calentamiento global que busca reducir la vulnerabilidad de los sistemas sociales y biológicos a los efectos del cambio climático.^[299]​ Esta puede ser planificada como parte de las políticas públicas, ya sea en reacción o anticipación al cambio climático, o espontánea, es decir, sin intervención del gobierno.^[300]​ La adaptación planificada ya se está produciendo de forma limitada.^[301]​ Las barreras, límites y costos de la adaptación futura no se comprenden completamente.^[301]​ La adaptación al cambio climático probablemente costará miles de millones de dólares anuales durante las próximas décadas, aunque se desconoce la cantidad real de dinero que se necesita.^{[cita requerida]}

Un concepto relacionado con la adaptación es la mitigación del cambio climático,^[302]​ que consiste en reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar la eliminación de estos gases de la atmósfera (a través de los sumideros de carbono).^[303]​ Sin embargo, incluso las reducciones más eficaces en las emisiones no evitan más impactos del cambio climático, por lo que la necesidad de adaptación es inevitable.^[304]​ Incluso si las emisiones se estabilizan relativamente pronto, el cambio climático y sus efectos durarán muchos años, y la adaptación será igualmente necesaria.^[305]​ Si el calentamiento global no se mitiga entonces, a largo plazo, probablemente excederá la capacidad de adaptación de los sistemas humanos, naturales y gestionados.^[304]​^[306]​ Para los sistemas humanos, los costos económicos y sociales del cambio climático no mitigado serían muy elevados.^[304]​

Otro concepto relacionado con la adaptación es la capacidad de adaptación, que es la habilidad de un sistema (humano, natural o gestionado) para ajustarse al cambio climático (incluidos la variabilidad y extremos climáticos), moderar los daños potenciales, aprovechar las oportunidades o hacer frente a las consecuencias.^[307]​ El desafío de la adaptación crece con la magnitud y la velocidad de cambio climático. Un límite fisiológico teórico para la adaptación es que los seres humanos no pueden sobrevivir a temperaturas medias de más de 35 °C (95 °F).^[308]​

La adaptación al cambio climático es especialmente importante en los países en desarrollo ya que se prevé que son los más afectados por los efectos del cambio climático.^[309]​ La capacidad de adaptación se distribuye de manera desigual en las diferentes regiones y poblaciones, está estrechamente relacionada con el desarrollo social y económico,^[310]​ y los países en desarrollo tienen en general menos capacidad de adaptación.^[311]​

Los países donantes prometieron una anual de $ 100 millones en 2020 a través del Fondo Verde para el Clima para ayudar a los países en desarrollo a adaptarse al cambio climático. Sin embargo, mientras que el fondo fue creado durante la COP16, los compromisos concretos de los países desarrollados no han sido inminentes.^[312]​^[313]​^[314]​ Organizaciones medioambientales y personajes públicos han hecho hincapié en los cambios en el clima y los peligros que conllevan, además de fomentar la adaptación de la infraestructura y la reducción de las emisiones.^[315]​

La geoingeniería,^[316]​ ingeniería climática^[317]​^[318]​ o intervención climática es la modificación deliberada y a gran escala del clima terrestre para limitar o revertir el calentamiento global.^[319]​

Se ha investigado como una posible respuesta al calentamiento global, por ejemplo, por la NASA^[320]​ y la Royal Society.^[321]​ Las técnicas bajo investigación generalmente pertenecen a las categorías de gestión de la radiación solar y reducción del dióxido de carbono,^[322]​ aunque se han sugerido varias otras estrategias. Un estudio de 2014 investigó los métodos de ingeniería climática más comunes y llegó a la conclusión de que o son ineficaces o tienen efectos secundarios potencialmente graves y no se pueden detener sin causar un rápido cambio climático.^[323]​

Las políticas sobre el calentamiento global son complejas debido a numerosos factores que surgen de la interdependencia de la economía mundial, de los fuertes intereses detrás de las causas del calentamiento global, y otros factores. Esto hace que el calentamiento global sea un desafío medioambiental con varios aspectos no tradicionales.

La mayoría de los países del mundo son miembros de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC).^[326]​ El objetivo último de la Convención es prevenir una interferencia humana peligrosa en el sistema climático.^[327]​ Como se declara en la Convención, esto requiere que las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) se estabilicen en la atmósfera a un nivel en el que los ecosistemas puedan adaptarse naturalmente al cambio climático, la producción de alimentos no se vea amenazada y el desarrollo económico pueda proseguir de una manera sostenible.^[328]​ La Convención Marco se acordó en 1992, pero desde entonces las emisiones globales han aumentado.^[329]​

Durante las negociaciones, el Grupo de los 77 (un grupo de cabildeo en las Naciones Unidas que representa actualmente a 134 naciones en desarrollo)^[330]​^: 4 presionó por un mandato que exigiera a los países desarrollados «[tomar] la iniciativa» en la reducción de sus emisiones.^[331]​ Esto se justificó sobre la base de que: las emisiones del mundo desarrollado han contribuido más a la acumulación de GEI en la atmósfera, las emisiones per cápita aún eran relativamente bajas en los países en desarrollo y las emisiones de los países en desarrollo crecerían para satisfacer sus necesidades de desarrollo.^[332]​^: 290

Este mandato se sustentó en el Protocolo de Kioto de la Convención Marco,^[332]​^: 290 que entró en vigor en 2005.^[333]​ Al ratificar el Protocolo de Kioto, los países más desarrollados aceptaron compromisos jurídicamente vinculantes de limitar sus emisiones. Estos compromisos de primera ronda vencieron en 2012.^[333]​ El presidente estadounidense George W. Bush rechazó el tratado basándose en que «exime al 80 % del mundo, incluido los principales centros de población, como China y la India, de cumplimiento y causaría un grave daño a la economía de Estados Unidos».^[330]​^: 5

En la XV Conferencia sobre el Cambio Climático de la ONU, celebrada en 2009 en Copenhague, varios miembros de la CMNUCC realizaron el Acuerdo de Copenhague.^[334]​ Los miembros asociados con el Acuerdo (140 países, en noviembre de 2010)^[335]​^: 9 aspiran limitar el aumento futuro de la temperatura media global por debajo de 2 °C.^[336]​ La XVI Conferencia (COP 16) se celebró en Cancún en 2010. Produjo un acuerdo, no un tratado vinculante, donde las partes deben adoptar medidas urgentes para reducir las emisiones de GEI para cumplir el objetivo de limitar el calentamiento global a 2 °C sobre las temperaturas preindustriales. También reconoció la necesidad de considerar el fortalecimiento de la meta a un aumento del promedio global de 1.5 °C.^[337]​

La opinión científica sobre el cambio climático es el juicio global entre científicos con respecto a la extensión en la que está ocurriendo el calentamiento global, sus causas y sus consecuencias probables. El consenso científico es que el sistema climático de la Tierra inequívocamente está en calentamiento y que es sumamente probable (es decir, con una probabilidad mayor al 95 %) que este calentamiento sea predominantemente causado por los seres humanos.^[346]​^[347]​^[348]​ Es probable que esto surja principalmente del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera producto de la quema de combustibles fósiles y los cambios en los usos del suelo, parcialmente compensado por el aumento de los aerosoles causado por el hombre; los cambios naturales tuvieron poco efecto.^[349]​

Esta opinión científica está expresada en informes de síntesis, por cuerpos científicos de prestigio nacionales e internacionales y por encuestas de opinión entre científicos del clima. Científicos, universidades y los laboratorios individuales contribuyen a la opinión científica global a través de sus publicaciones revisadas por pares, y las áreas del acuerdo colectivo y certeza relativa son resumidas en los informes y encuestas. Desde 2004, se han llevado a cabo al menos 9 encuestas a científicos y metaestudios de artículos académicos sobre el calentamiento global. Pese a que hasta el 18 % de los científicos encuestados puede disentir de la opinión consensuada, cuando se restringe a los científicos que publican en el campo del clima, el 97 % al 100 % está de acuerdo con el consenso: el actual calentamiento es principalmente antrópico (causado por el ser humano). En 2021 se publicó una nueva investigación realizada a 88 125 estudios científicos revisados ​​por pares relacionados con el clima, de los cuales 99.9 % de los artículos coinciden en que el cambio climático es causado principalmente por los seres humanos.^[350]​

Las academias y sociedades científicas nacionales e internacionales han evaluado la opinión científica actual sobre el calentamiento global. Estas evaluaciones son compatibles globalmente con las conclusiones del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. El Cuarto Informe de Evaluación del IPCC señala que:

• El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como se evidencia en el aumento de las temperaturas medias globales del aire y océano, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, que tiene como consecuencias el ascenso global medio del nivel del mar.^[351]​
• La mayor parte del calentamiento global desde mediados del siglo XX probablemente debido a actividades humanas.^[352]​
• Los beneficios y costos del cambio climático para la sociedad variará ampliamente según la ubicación y escala.^[353]​ Algunos de los efectos en regiones templadas y polares serán positivos y los demás serán negativos. En general, es más probable que los efectos netos sean fuertemente negativos con un calentamiento mayor o más rápido.
• La gama de evidencia publicada indica que es probable que los costos netos de los daños del cambio climático sean significativos y aumenten con el tiempo.^[354]​

• La resiliencia de muchos ecosistemas probablemente sean superados en este siglo por una combinación sin precedentes de cambio climático, perturbaciones asociadas (p. ej. inundaciones, sequía, incendios forestales, insectos y acidificación del océano) y otras fuerzas de cambio global (por ejemplo, cambio de uso del suelo, contaminación, fragmentación de los sistemas naturales, sobreexplotación de recursos).^[355]​

En 2018, el IPCC publicó un Informe especial sobre el calentamiento global de 1.5 °C que advirtió que, si la tasa actual de emisiones de gases de efecto invernadero no se mitiga, es probable que el calentamiento global alcance 1.5 °C (2.7 °F) entre 2030 y 2052, arriesgando grandes crisis. El informe dice que prevenir tales crisis requerirá una rápida transformación de la economía global que «no tiene precedentes históricos documentados».^[356]​ En 2022, un nuevo informe del IPCC titulado Cambio climático 2022: Impactos, adaptación y vulnerabilidad hace énfasis en «adoptar con urgencia medidas para hacer frente a los crecientes riesgos», sosteniendo que nos enfrentamos a un calentamiento de 1.5 °C en las próximas dos décadas, lo cual generará «impactos graves adicionales, algunos de los cuales serán irreversibles».^[357]​

Las academias nacionales de ciencia han hecho un llamado a los líderes mundiales a crear políticas que reduzcan las emisiones globales.^[358]​ Algunos organismos científicos han recomendado políticas concretas a gobiernos y la ciencia puede cumplir una función en informar una respuesta eficaz al cambio climático. Las decisiones políticas, no obstante, pueden requerir juicios de valor así que no están incluidas en la opinión científica.

Ningún organismo científico nacional o internacional de prestigio mantiene una opinión formal que disienta de cualquiera de estos puntos principales.^[359]​^[360]​ El último organismo científico de alcance nacional o internacional en retractar su disenso fue la Asociación Estadounidense de Geólogos Petroleros, la cual en 2007 actualizó su declaración a su actual posición no definida. Algunas otras organizaciones, principalmente aquellas centradas en la geología, también sostienen posturas indefinidas.

La controversia del calentamiento global se refiere a una variedad de disputas, sustancialmente más pronunciadas en los medios de comunicación de masas que en la literatura científica,^[361]​^[362]​ con respecto a la naturaleza, las causas y consecuencias del calentamiento global antropogénico.

Las cuestiones en disputa incluyen las causas del incremento de la media global de la temperatura aérea, especialmente desde mediados del siglo XX, si esta tendencia de calentamiento no tiene precedentes o está dentro de las variaciones climáticas normales, si la humanidad ha contribuido significativamente a ella y si el aumento es total o parcialmente un artefacto de mediciones pobres. Otras disputas se refieren a las estimaciones de la sensibilidad climática, las predicciones del calentamiento adicional y cuáles serán las consecuencias del calentamiento global.

A partir de la década de 1990, en los Estados Unidos, think tanks conservadores se movilizaron para objetar la legitimidad del calentamiento global como un problema social. Estos cuestionaron la evidencia científica, sostuvieron que el calentamiento global será benéfico y afirmaron que las soluciones propuestas harían más daño que bien.^[363]​ Algunas personas cuestionan aspectos de la ciencia del cambio climático.^[364]​^[365]​ Organizaciones tales como el libertario Competitive Enterprise Institute, comentaristas conservadores y algunas empresas como ExxonMobil han impugnado los escenarios IPCC de cambio climático, financiado a científicos que disienten del consenso científico y proveído sus propias proyecciones del costo económico de controles más estrictos.^[366]​^[367]​^[368]​^[369]​ Algunas compañías de combustibles fósiles han recortado sus esfuerzos en los últimos años^[370]​ o aún han pedido políticas para reducir el calentamiento global.^[371]​

En contraste, tras un metaanálisis de los estudios sobre el clima publicado en 2013,^[372]​ se ha cuantificado el grado de consenso científico que considera este fenómeno como de origen principalmente humano en un 97%. En el análisis más completo realizado hasta la fecha, se ha extendido el análisis de los documentos revisados climático en Oreskes (2004). Siendo examinada una amplia muestra de la literatura científica sobre cambio climático mundial publicada en un período de 21 años, con el fin de determinar el nivel de consenso científico de que la actividad humana, es muy probable que cause la mayor parte del proceso actual (calentamiento global antropogénico, o CGA). Los aspectos disputados incluyen las causas de los incrementos temperatura global media del aire, especialmente desde mitad del siglo XX, si esa tendencia de calor es sin precedentes o dentro de las variaciones normales climáticas, y si ese incremento es total o parcialmente una incertidumbre por mediciones erróneas. Disputas agregadas conciernen a las estimaciones de la sensibilidad climática, predicciones de calentamientos adicionales, y posibles consecuencias del calentamiento global. Las disputas sobre los hechos científicos esenciales son más prevalentes en los medios de masas que en la literatura científica, donde tales temas son considerados resueltos, y más prevalentes en los Estados Unidos que en el resto del mundo.^[373]​^[374]​