Adaptacja na podstawie książki Dougala Dixona i in. “Encyklopedia ewolucji. Ziemia i jej fascynująca historia”.
Archaik
W historii Ziemi emisje i absorpcje tlenu i dwutlenku węgla konkurowały i konkurują nadal z sobą. W archaiku 4-2,5 miliarda lat temu, przed fotosyntezą nie było mowy o żadnym ochłodzeniu prowadzącym do zlodowaceń czy do stanu Ziemi-Śnieżki. Klimat był wówczas bardzo gorący. Dominował w atmosferze dwutlenek węgla, a tlenu prawie nie było.
Proterozoik
Dopiero pojawienie się fotosyntezy na arenie życia wszystko zmieniło. I to właśnie wtedy tlen wywindował do niebotycznych rozmiarów w atmosferze, przyczyniając się do ogromnego skurczenia się ilościowo dwutlenku węgla w niej. Jednak CO2, pomimo znikomej ilości, w porównaniu z O2 stał się zasadniczym gazem funkcjonującym w efekcie cieplarnianym i w fotosyntezie oraz w procesach wietrzenia skał i respiracji oceanów na Ziemi. Przez cały proterozoik, od 2,5 miliarda lat do 545 milionów lat temu (w królestwie cyjanobakterii, bakterii fotosyntetyzujących i glonów), tlenu wówczas w atmosferze było bardzo dużo, a dwutlenku węgla znacznie mniej niż w niektórych późniejszych okresach w czasie następnego eonu – fanerozoiku. W eonie proterozoik, miały miejsce wówczas dwa rozległe zlodowacenia. Pierwsze trwało od około 2,35 do 2,15 miliarda lat temu, a drugie od około 750 do 600 milionów lat temu. W tym drugim Ziemia, przez dłuższy czas, była skuta lodem od biegunów po równik. Był to stan tzw. Ziemi-Śnieżki. To właśnie wtedy powstał na Ziemi superkontynent Rodinia.
Fanerozoik: Paleozoik
Dopiero na początku fanerozoiku i paleozoiku, w kambrze zaczęła wzrastać ilość CO2 wraz z ociepleniem klimatu, od 545 milionów lat do 465 milionów lat temu w ordowiku. Choć były małe wahania spadkowe, jednak nie zaburzyło to trendu bardzo szybkiego wzrostu tego gazu do atmosfery. Prawdopodobnie na wzrost CO2 w atmosferze mogła mieć wpływ radiacja ewolucyjna nowych organizmów – organizmów wielokomórkowych. I znowu w grę weszło ochłodzenie prowadzące do pierwszego w fanerozoiku zlodowacenia trwającego, od 465 do 435 milionów lat temu w sylurze. Wystąpił wówczas spadek stężenia dwutlenku węgla kosztem przyrostu stężenia tlenu. Następnie znowu się ociepliło. Od drugiej połowy syluru 425 milionów lat temu, przez cały dewon i wczesny karbon do późnego karbonu 315 milionów lat temu. W tym czasie był zaznaczony trend spadkowy stężenia dwutlenku węgla, w którym spadki górowały nad przyrostami. Od tego okresu do 275 milionów lat temu w permie trwało drugie zlodowacenie fanerozoiczne. Był to czas, gdy zaczął kształtować się na naszej planecie kolejny superkontynent Pangea. Wzrost tlenu w atmosferze wówczas wyraźnie wziął górę nad dwutlenkiem węgla. Następnie gwałtownie nastąpiło globalne ocieplenie, w którym temperatury wraz z koncentracjami CO2 mocno wywindowały w górę. I doprowadziło ono pod koniec paleozoiku, około 250 milionów lat temu, do masowego wymierania gatunków. Podczas gwałtownego ocieplenia klimatu, uaktywniły się wulkany (tzw. trapy syberyjskie), które wyzwoliły w sobie nie tylko ogromną ilość dwutlenku węgla, ale i również zabójczego metanu, który przyczynił się do zagłady ogromnej liczby zwierząt i roślin, zwłaszcza w oceanach. Choć hekatomba nie oszczędziła również zwierząt i roślin lądowych.
Fanerozoik: Mezozoik
Po tej totalnej katastrofie ekologicznej klimat cały czas się ocieplał. A dwutlenek węgla od drugiej połowy permu, 270 milionów lat temu, przez cały mezozoik (trias, jurę, kredę) odegrał dużą rolę. Jego trend okazał się wzrostowy aż do około 110 milionów lat temu. Oczywiście wahania były różne. Raz skoczyła w górę koncentracja CO2 w górę, a innym razem w dół. W każdym bądź razie do około połowy kredy był zaznaczony trend wzrostowy. Ciepło było cały czas, ale koncentracja dwutlenku węgla zaczęła opadać całkowicie w dół aż do dziś. Przynajmniej taki okazał się trend spadkowy. Po wielkiej katastrofie spowodowanej przez uderzenie asteroidy w Ziemię 65 milionów lat temu, gdy wymarły wszystkie dinozaury, na naszej planecie nadal panowało ciepło.
Fanerozoik: Kenozoik
Od początku kenozoiku, od paleocenu do około początku eocenu około 55 milionów lat temu temperatury i koncentracje CO2 tak gwałtownie wzrosły, że spowodowało to uwolnienie się metanu spod klatratów podwodnych na szelfach kontynentalnych. Wystąpiło wówczas Paleoceńsko-Eoceńskie Maksimum Termiczne. W oceanach wzrosło wtedy stężenie dwutlenku węgla i spadła zawartość tlenu. To był ostatni zryw naturalnego globalnego ocieplenia w historii Ziemi. Później nastąpił gwałtowny okres spadkowy, zarówno temperatur, jak i koncentracji CO2. Tak gwałtowny, że około 35 milionów lat temu, do końca eocenu, doszło do zlodowacenia Antarktydy. Następnie trend spadkowy temperatur i koncentracji dwutlenku węgla był kontynuowany przez cały oligocen, miocen, pliocen, aż do holocenu około 12,5 tysiąca lat temu.
Ogólnie mówiąc. Na początku pliocenu, 5,3 miliony lat temu zaczął powstawać pierwszy zimowy lód w Arktyce. 3,5 miliona lat temu zaczął tworzyć się lądolód na Grenlandii. A od początku plejstocenu, około 2,6 miliona lat do jego końca około 12 tysiąca lat temu nastąpił cykl długich zlodowaceń przerywanych krótkimi okresami ociepleń. I w takim mini-ociepleniu, czyli w holocenie, znajdowaliśmy się do około 1750 roku.
Antropocen – wybryk natury (fanerozoik: kenozoik)
Jednak gdy my ludzie wydobyliśmy lądowe kopalne rośliny w postaci węgla i morskie kopalne zwierzęta i rośliny w postaci ropy i gazu, to wszystko uległo radykalnej zmianie. Nastąpił nasz obecny okres zwany antropocenem. To okres, w którym sięgamy już temperatur w ostatnim bardzo ciepłym interglacjale eemie oraz koncentracji dwutlenku węgla w pliocenie. To okres, który powstrzymał nadejście kolejnej epoki lodowej. To okres zanieczyszczeń przemysłowych w ekosystemie Ziemi i gazów cieplarnianych w systemie klimatycznym naszej planety. To okres, w którym wystąpiło kolejne Globalne Ocieplenie, ale tym razem spowodowane przez nas. To Antropogeniczne Globalne Ocieplenie.