Devido aos efeitos potenciais sobre a saúde humana, economia e meio ambiente o aquecimento global tem sido fonte de grande preocupação. Importantes mudanças ambientais têm sido observadas e foram ligadas ao aquecimento global. Os exemplos de evidências secundárias citadas abaixo (diminuição da cobertura de gelo, aumento do nível do mar, mudanças dos padrões climáticos) são exemplos das conseqüências do aquecimento global que podem influenciar não somente as atividades humanas mas também os ecossistemas. Aumento da temperatura global permite que um ecossistema mude; algumas espécies podem ser forçadas a sair dos seus hábitats (possibilidade de extinção) devido a mudanças nas condições enquanto outras podem espalhar-se, invadindo outros ecossistemas.
Entretanto, o aquecimento global também pode ter efeitos positivos, uma vez que aumentos de temperaturas e aumento de concentrações de CO2 podem aprimorar a produtividade do ecossistema. Observações de satélites mostram que a produtividade do hemisfério Norte aumentou desde 1982. Por outro lado é fato de que o total da quantidade de biomassa produzida não é necessariamente muito boa, uma vez que a biodiversidade pode no silêncio diminuir ainda mais um pequeno número de espécies que esteja florescendo.
O aquecimento da superfície favorecerá um aumento da evaporação nos oceanos o que fará com que haja na atmosfera mais vapor de água (o gás de estufa mais importante, sobretudo porque existe em grande quantidade na nossa atmosfera). Isso poderá fazer com que aumente cada vez mais o efeito de estufa e com que o aquecimento da superfície seja reforçado. Podemos, nesse caso, esperar um aquecimento médio de 4 a 6°C na superfície. Mas mais umidade (vapor de água) no ar pode também significar uma presença de mais nuvens na atmosfera o que se pensa que, em média, poderá causar um efeito de arrefecimento.
As nuvens têm de fato um papel importante no equilíbrio energético porque controlam a energia que entra e que sai do sistema. Podem arrefecer a Terra, ao refletirem a luz solar para o espaço, e podem aquecê-la por absorção da radiação infravermelha radiada pela superfície, de um modo análogo ao dos gases associados ao «efeito de estufa». O efeito dominante depende de muitos fatores, nomeadamente da altitude e do tamanho das nuvens e das suas gotículas.
Por outro lado, o aumento da evaporação poderá provocar pesados aguaceiros e mais erosão. Muitas pessoas pensam que isto poderá causar resultados mais extremos no clima, com um progressivo aquecimento global.
O aquecimento global também pode apresentar efeitos menos óbvios. A Corrente do Atlântico Norte, por exemplo, é provocada por diferenças de temperatura entre os mares. E aparentemente ela está diminuindo à medida que a temperatura média global aumenta. Isso significa que áreas como a Escandinávia e a Inglaterra que são aquecidas pela corrente poderão apresentar climas mais frios a respeito do aumento do aquecimento global.
O aumento no número de mortos, desabrigados e perdas econômicas previstas devido ao clima severo atribuído ao aquecimento global pode ser piorado pelas densidades crescentes de população em áreas afetadas, apesar de ser previsto que as regiões temperadas tenham alguns benefícios menores, tais como poucas mortes devido à exposição ao frio. Um sumário dos prováveis efeitos e conhecimentos atuais pode ser encontrado no relatório feito para o "Terceiro Relatório de Balanço do IPCC" pelo Grupo de Trabalho 2. Já o resumo do mais recente, "Quarto Relatório de Balanço do IPCC", informa que há evidências observáveis de um aumento no número de ciclones tropicais no Atlântico Norte desde por volta de 1970, em relação com o aumento da temperatura da superfície do mar, mas que a detecção de tendências a longo prazo é difícil pela qualidade dos registros antes das observaçõe rotineiras dos satélites. O resumo também diz que não há uma tendência clara do número de ciclones tropicais no mundo.[43]
Efeitos adicionais antecipados incluem aumento do nível do mar de 110 a 770 milímetros entre 1990 e 2100, repercussões na agricultura, possível desaceleração da circulação termoalina, reduções na camada de ozônio, aumento na intensidade e freqüência de furacões, baixa do pH do oceano e propagação de doenças como malária e dengue. Um estudo prevê que 18% a 35% de 1103 espécies de plantas e animais serão extintas até 2050, baseado nas projeções do clima no futuro.[44]
Uma outra causa de grande preocupação é o aumento do nível médio das águas do mar. O nível dos mares está aumentando em 0.01 a 0.025 metros por década o que pode fazer com que no futuro algumas ilhas de países insulares no Oceano Pacífico fiquem debaixo de água. O aquecimento global provoca subida dos mares principalmente por causa da expansão térmica da água dos oceanos. O segundo fator mais importante é o derretimento de calotas polares e camadas de gelo sobre as montanhas, que são muito mais afetados pelas mudanças climáticas do que as camadas de gelo da Gronelândia e Antártica, que não se espera que contribuam significativamente para o aumento do nível do mar nas próximas décadas, por estarem em climas frios, com baixas taxas de precipitação e derretimento. Alguns cientistas estão preocupados que no futuro, a camada de gelo polar e os glaciares derretam significativamente. Se isso acontecesse, poderia haver um aumento do nível das águas, em muitos metros. No entanto, os cientistas não esperam um maior derretimento nos próximos 100 anos e prevê-se um aumento do nível das águas entre 14 e 43 cm até o fim deste século.(Fontes: IPCC para os dados e as publicações da grande imprensa para as percepções gerais de que as mudanças climáticas).
Foi preciso ter em conta muitos fatores para se chegar a uma estimativa do aumento do nível do mar no passado. Mas diferentes investigadores, usando métodos diferentes, acabaram por confirmar o mesmo resultado. O cálculo que levou à conclusão não foi simples de fazer. Na Escandinávia, por exemplo, as medidas realizadas parecem indicar que o nível das águas do mar está a descer cerca de 4 milímetros por ano. No norte das Ilhas Britânicas, o nível das águas do mar está também a descer, enquanto no sul se está a elevar. Isso deve-se ao fato da Fennoscandia (o conjunto da Escandinávia, da Finlândia e da Dinamarca) estar ainda a subir, depois de ter sido pressionada por glaciares de grande massa durante a última era glacial [14]. Demora muito tempo a subir porque é só muito lentamente que o magma consegue fluir para debaixo dela; e esse magma tem que vir de algum lado próximo, como os Países Baixos e o sul das Ilhas Britânicas, que se estão lentamente a afundar. Em Bangkok, por causa do grande incremento na extração de água para uso doméstico, o solo está a afundar-se e os dados parecem indicar que o nível das águas do mar subiu cerca de 1 metro nos últimos 30 anos.
O amplo consenso entre os cientistas do clima de que as temperaturas globais continuarão a aumentar tem levado nações, estados, empresas e cidadãos a implementar ações para tentar reduzir o aquecimento global ou ajustar-se a ele. Os permanentes estudos e o grande número de ações civis poderão um dia resultar em uma mudança cultural e meios economicamentes viáveis de enfrentar de forma eficaz acoes antrópicas que emitem gases-estufa. Um exemplo é o projeto Fábrica Verde que ja foi realizado na cidade universitária em São Paulo-SP, aonde por meio da compostagem, evita-se a disposicão de resíduos orgânicos em aterros sanitários. Muitos grupos ambientais encorajam ações individuais contra o aquecimento global, freqüentemente por parte dos consumidores, mas também através de organizações comunitárias e regionais. Outros têm sugerido o estabelecimento de um limite máximo para a produção de combustíveis fósseis, citando uma relação direta entre a produção de combustíveis fósseis e as emissões de CO2 .[45][46]
Também têm ocorrido ações de negócios sobre a mudança climática, incluindo esforços no aumento da eficiência energética e uso de fontes alternativas. Uma importante inovação tem sido o desenvolvimento de um comércio de emissões dos gases do efeito estufa através do qual empresas, em conjunto com os governos, concordam em limitar suas emissões ou comprar créditos daqueles que emitiram menos do que as suas quotas.
O principal acordo mundial para combater o aquecimento global é o Protocolo de Quioto, uma emenda à Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima (CQNUMC) , negociado em 1997. O protocolo abrange mais de 160 países e mais de 55% das emissões de gases do efeito estufa.[47] Apenas os Estados Unidos, historicamente o maior emissor de gases do efeito estufa do mundo, e o Cazaquistão recusaram-se a ratificar o tratado. A China e a Índia, dois outros grande emissores, ratificaram o tratado, mas como países em desenvolvimento, estão isentos de algumas cláusulas. Segundo alguns estudos a China poderá ter já ultrapassado os Estados Unidos como maior emissor de gases de efeito estufa. O líder chinês Wen Jiabao exortou a nação a redobrar os seus esforços no combate à poluição e ao aquecimento global.[48] Este tratado expira em 2012, e debates internacionais iniciaram-se em maio de 2007 sobre um novo tratado para suceder ao vigente.[49]
O aumento das descobertas científicas sobre o aquecimento global tem resultado em debates políticos e econômicos. Regiões pobres, em particular a África, têm grandes chances de sofrerem a maior parte dos efeitos do aquecimento global, enquanto suas emissões são desprezíveis em relação às emissões dos países desenvolvidos.[50] Ao mesmo tempo, isenções de países em desenvolvimento de algumas cláusulas do Protocolo de Kyoto têm sido criticadas pelos Estados Unidos e estão sendo usadas como sua justificativa para não ratificar o protocolo.[51] No ocidente, a ideia da influência humana no clima e os esforços para combatê-lo ganharam maior aceitação na Europa que nos Estados Unidos.[52][53]
Empresas de combustíveis fosséis como a ExxonMobil lançaram campanhas para tentar diminuir a importância dos riscos das mudanças climáticas, enquanto grupos ambientais fazem o contrário, evidenciando a divisão entre os que defendem a teoria antropocêntrica e os que defendem a teoria natural.[54][55]
Este problema acendeu debates nos Estados Unidos sobre os benefícios em limitar as emissões industriais de gases do efeito estufa para reduzir os impactos no clima versus os efeitos que isso causaria na atividade econômica. Há também discussões em diversos países sobre o custo de adotar fontes de energia alternativas e mais limpas para reduzir as emissões.
Outro ponto do debate é o grau com que países recém-industrializados, como China e Índia, deveriam ter o privilégio de aumentar suas emissões industriais, especialmente a China, uma vez que se espera que ela ultrapasse os Estados Unidos na emissão de gases do efeito estufa até 2010.[56]