L'histoire climatique de la Terre alterne entre la glace et le feu. La période glaciaire actuelle dans laquelle se trouvent les humains (avec des calottes glaciaires aux deux pôles) est rare dans les 4,5 milliards d’années d’histoire de la Terre. La plupart du temps, la Terre est un monde chaud, sans glace.
Au cours du Crétacé, il y a 66 millions d'années, la température moyenne mondiale atteignait 36°C et la température de la mer polaire atteignait 27°C. Les dinosaures prospéraient dans un environnement chaud. Cependant, toutes les périodes chaudes ne sont pas aussi hospitalières : à la fin du Permien, il y a 270 millions d'années, des éruptions supervolcaniques ont provoqué une augmentation des températures mondiales de 10°C, déclenchant l'extinction massive la plus grave de l'histoire de la Terre, avec la disparition de 95 % de la vie marine et de 70 % de la vie terrestre.
La régulation de la température de la Terre repose sur le « cycle du carbone » : le dioxyde de carbone est absorbé dans les roches par l'altération chimique et libéré par l'activité volcanique. Ce mécanisme a permis à la Terre de maintenir un climat relativement stable pendant longtemps, mais il est également devenu incontrôlable à de nombreuses reprises. Il y a 2,4 à 2,1 milliards d'années, la Terre a connu un événement « Terre boule de neige », avec des calottes glaciaires couvrant la planète entière et des températures aussi basses que -50°C. Les scientifiques pensent que cela pourrait être dû au fait que des micro-organismes photosynthétiques consomment du méthane (le principal gaz à effet de serre à l’époque), provoquant un refroidissement global incontrôlable. À la fin du Permien, il y a 252 millions d’années, les volcans sibériens sont entrés en éruption pendant un million d’années. Le dioxyde de carbone a provoqué une forte augmentation de la température de 10°C, entraînant l'extinction de 95 % des espèces marines – la Smithsonian Institution a qualifié cela de « pire extinction de masse ».
Depuis la révolution industrielle, les activités humaines ont rapidement modifié le climat de la Terre. La concentration atmosphérique de dioxyde de carbone est passée de 280 ppm à 426 ppm, et la température moyenne mondiale a augmenté de 1,47°C. . Si les émissions se poursuivent, elles pourraient atteindre 600 à 1 000 ppm en 2100, augmentant ainsi les températures de 4°C. Une situation similaire s’est produite lors du maximum thermique Paléocène-Éocène (PETM) il y a 55 millions d’années, lorsque les températures mondiales étaient de 5 à 8°C plus élevées qu’aujourd’hui et que les écosystèmes ont été radicalement réorganisés.
Dans le futur, le « thermostat du carbone » de la Terre finira par tomber en panne. Dans environ 500 millions d’années, la concentration de dioxyde de carbone pourrait tomber en dessous du seuil de survie des plantes ; dans 1 milliard d’années, à mesure que le soleil deviendra plus brillant, la terre entrera dans une période irréversible de températures extrêmement élevées et la vie sera confrontée à de graves défis.
Les humains poussent la Terre vers un territoire inconnu, mais l’histoire montre que la Terre finira par se rétablir, mais qu’elle ne laissera peut-être pas de traces de civilisation humaine.