Dioxidul de carbon atmosferic (CO₂) este materia primă pentru fotosinteza plantelor pentru a sintetiza carbohidrații. Creșterea sa poate crește produsele fotosintetice, care este, fără îndoială, benefică pentru producția agricolă. În același timp, este un gaz cu efect de seră și are un impact important asupra echilibrului termic al pământului. Prin urmare, creșterea acesteia afectează agricultura prin afectarea schimbărilor climatice. În plus, există urme de gaze cu efect de seră în atmosferă, ar fi metanul, clorofluorocarburile, monoxidul de carbon, ozonul etc. Rolul dioxidului de carbon în efectul total de seră reprezintă aproximativ jumătate, iar restul sunt efectele diferitelor gaze de urmărire de mai sus.
Concentrația de dioxid de carbon tinde să crească de la an la an. În 1950, scorul mediu anual de masă a fost de aproximativ 315×10 (-6), iar la începutul anilor 1970, a crescut la 325×10 (-6), care a depășit 345×10 (-6). O creștere anuală de 1,0-1,2×10 (-6) sau o rată anuală de creștere de aproximativ 0,3%. Pe baza celor mai multe rezultate de măsurare, fracția masică de dioxid de carbon înainte de revoluția industrială a fost de 275×10 (-6).
Principalul motiv pentru creșterea concentrației de dioxid de carbon în atmosferă este exploatarea și utilizarea pe scară largă a combustibililor fosili după industrializare. Din 1860, rata medie anuală de creștere a dioxidului de carbon emis de combustibilii minerali care ard a fost de 4,22%, iar emisiile totale ale diferiților combustibili au ajuns la aproximativ 5 miliarde de tone pe an în ultimii 30 de ani.
Un alt motiv major pentru creșterea dioxidului de carbon în atmosferă este tăierea copacilor pentru combustibil. Pădurile au fost inițial un "rezervor" major în ciclul de carbon atmosferic. Fiecare metru pătrat de pădure poate asimila 1-2 kg de dioxid de carbon. Defrișările transformă "rezerva" originală de dioxid de carbon într-o altă "sursă" de emisii de dioxid de carbon în atmosferă. Conform estimărilor Organizației Mondiale pentru Alimentație și Agricultură (FAO, 1982), aproximativ 2,4 miliarde de metri cubi de lemn au fost recoltați în fiecare an la sfârșitul anilor 1970, din care aproximativ jumătate a fost ars ca lemn de foc, iar creșterea rezultată a fracției de masă a dioxidului de carbon ar putea ajunge la 0,4×10 (- 6) În jur.
Conform analizei cuprinzătoare de mai sus, dacă se utilizează creșterea actuală a concentrației de dioxid de carbon și alte gaze cu efect de seră, până în 2030, efectul total al creșterii dioxidului de carbon și a altor gaze cu efect de seră va fi echivalent cu dublarea concentrației de dioxid de carbon înainte de industrializare, ceea ce poate determina creșterea temperaturii globale cu 1,5- 4,5°C depășește rata de încălzire care a avut loc în istoria omenirii. Pe măsură ce temperatura crește, calotele glaciare de la poli se pot micșora, iar zăpada topită poate ridica nivelul mării cu 20-140cm, ceea ce va avea un impact direct grav asupra orașelor de coastă.