Wat is nou precies de oorzaak van de opwarming van de Aarde?

Volgens het meest recente rapport van het IPCC is het zeer waarschijnlijk (meer dan 90 procent kans) dat het grootste deel van de opwarming van de aarde in de afgelopen decennia is toe te schrijven aan de waargenomen toename van broeikasgassen.

Het meest bekende en belangrijkste broeikasgas is CO2. Ook zonder invloed van de mens varieert de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. De jaarlijkse koolstofcyclus zorgt ervoor dat er grote hoeveelheden CO2 worden uitgewisseld tussen de biosfeer en de oceanen enerzijds en de atmosfeer anderzijds.
CO2 komt in grote hoeveelheden vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen. Er zijn harde bewijzen dat de CO2-concentratie in de lucht in geen 800.000 jaar (en hoogstwaarschijnlijk zelfs 60 miljoen jaar) zo hoog is geweest als nu. De trend lijkt te zijn dat de mondiale uitstoot van CO2 blijft toenemen, hoewel de economische crisis ervoor zorgde dat er in 2009 geen stijging was in de mondiale CO2-uitstoot. Nederland staat, per hoofd van de bevolking, hoog op de ranglijst van grootste CO2-emitters ter wereld.
Naast CO2 zijn methaan (CH4), lachgas (N2O), fluorbevattende gassen , ozon (O3) en waterdamp belangrijke broeikasgassen. Waterdamp heeft een bijzondere rol. Het versterkt de opwarming die wordt veroorzaakt door de uitstoot van andere broeikasgassen. Dit komt doordat een warmere atmosfeer meer water vasthoudt. De hoeveelheid waterdamp kan niet onafhankelijk door de mens worden verkleind of vergroot.

Minder bekend dan de broeikasgassen, zijn de aërosolen. Dit zijn stofdeeltjes in de atmosfeer die, naast CO2, in grote hoeveelheden vrijkomen bij verbranding van fossiele brandstoffen en hout. Een deel van de aërosolen heeft een koelende invloed op het klimaat, een ander deel heeft een opwarmend effect. Alle aërosolen bij elkaar zorgen voor een netto afkoelend effect. Hoe groot dit effect is, is zeer onzeker. Dit komt doordat we nog steeds niet goed begrijpen hoe de aërosolen de eigenschappen van wolken en de hoeveelheid wolken beïnvloeden.

De onzekerheid over de omvang van de toekomstige mondiale opwarming is groot. Dit komt enerzijds doordat we nog niet weten hoe sterk de toekomstige uitstoot van broeikasgassen zal toenemen (wat afhangt van de toekomstige economische groei). Anderzijds is het onzeker hoe het klimaatsysteem daar precies op zal reageren (de zogenaamde klimaatgevoeligheid).