In der Tat hat sich das Klima schon oft gewandelt, es reagiert sensibel auf verschiedene Einflüsse. Allerdings können die derzeitigen Klimaänderungen durch die bekannten natürlichen Mechanismen nicht erklärt werden – es sind unbestreitbar menschliche Einflüsse, die momentan die Erde aufheizen. Trotzdem ist ein Blick in die Erdgeschichte lehrreich: Die natürlichen Klimawandel der Vergangenheit beweisen, dass das Klima empfindlich auf ein Energieungleichgewicht reagiert. Aus früheren Klimawandeln lässt sich also weniger etwas über die Ursachen lernen, wohl aber über den Ablauf und die Folgen einer Erderwärmung.

Das von der Natur freigesetzte Kohlendioxid (aus Ozeanen, Böden oder Vegetation an Land) ist in einem Gleichgewicht mit der natürlichen Absorption (wiederum durch Ozeane, Böden und die Vegetation). Die Emissionen durch Aktivitäten des Menschen sind eine zusätzliche Quelle und stören diese Balance. Die Natur nimmt zwar einen Teil der menschverursachten Emissionen auf, doch etwa die Hälfte bleibt in der Erdatmosphäre und führt zu einem Nettozuwachs  des CO₂-Gehalts. Mit anderen Worten: Die menschverursachten Emissionen sind verantwortlich für die Veränderung des CO₂-Gehalts, („Bilanz“ der CO₂-Flüsse), während die natürlichen Emissionen vor allem die Gesamtsumme der Flüsse („Umsatz“ im Kohlenstoffkreislauf) bestimmen.

Eiszeitalter sind durch einen Wechsel von Eis- und Warmzeiten geprägt. Wenn die Erde aus einer Eiszeit kommt, wird die Erwärmung tatsächlich nicht durch Kohlendioxid verursacht, sondern durch Veränderungen der Erdumlaufbahn. Infolge des Temperaturanstiegs geben dann die Meere CO₂ ab, das die Erwärmung verstärkt und über den gesamten Planeten verteilt. In Wahrheit stimmt also beides: Steigende Temperaturen führen zu einem CO₂-Anstieg in der Atmosphäre, und CO₂ führt zu einer Erwärmung.

Es gibt tatsächlich viele Faktoren, die Auswirkungen auf das globale Klima und das Klima in der Vergangenheit beeinflusst haben, z.B. die Sonne, Vulkane oder die Erdumlaufbahn. Schaut man sich jedoch das Muster der gegenwärtigen Erderwärmung genau an, deutet alles auf menschengemachte Treibhausgase als Ursache hin. Jedenfalls kann – basierend auf dem derzeitigen Wissen über die physikalischen Prozesse im Klimasystem der Erde – kein anderer Faktor den Temperaturanstieg der vergangenen Jahrzehnte erklären.