Emisie uhlíka prispievajú k zmene podnebia, čo môže mať vážne následky na ľudí a ich životné prostredie. Podľa americkej agentúry na ochranu životného prostredia tvoria uhlíkové emisie vo forme oxidu uhličitého viac ako 80 percent skleníkových plynov emitovaných v Spojených štátoch. Pri spaľovaní fosílnych palív sa uvoľňuje oxid uhličitý a ďalšie skleníkové plyny. Tieto uhlíkové emisie zvyšujú globálne teploty zachytávaním slnečnej energie v atmosfére. To mení zásoby vody a poveternostné vzorce, mení vegetačné obdobie potravinárskych plodín a ohrozuje pobrežné spoločenstvá so zvyšovaním hladiny morí.
Zmršťovacie dodávky vody
Oxid uhličitý pretrváva v atmosfére 50 až 200 rokov, takže emisie, ktoré sú teraz uvoľnené, budú v budúcnosti podnebne pokračovať. EPA predpovedá, že zmena podnebia spôsobí zvýšenie dopytu po vode, zatiaľ čo sa zníži ponuka vody. Voda nie je nevyhnutná iba pre ľudské zdravie, ale aj pre výrobné procesy a výrobu energie a potravín. Očakáva sa, že zmena podnebia v niektorých oblastiach zvýši množstvo zrážok, čo spôsobí nárast sedimentov a znečisťujúcich látok vypúšťaných do pitnej vody. Zvyšovanie hladiny mora spôsobí, že slaná voda prenikne do niektorých sladkovodných systémov, čo zvýši potrebu odsoľovania a úpravy pitnej vody.
Zvyšujúce sa prípady nepriaznivého počasia
Globálne otepľovanie má podľa NASA potenciál mať za následok viac požiarov, sucha a tropických búrok. Katastrofické poveternostné javy spôsobili v USA v roku 2012 škody vo výške jednej miliardy dolárov. Búrky ako hurikán Sandy z roku 2012 a tajfún Haiyan z roku 2013 sú čoraz častejšie a devastácii, ktorú spôsobujú, trvá miestnym komunitám roky, kým sa napravia, často za pomoci medzinárodných pomoc. Zničenie infraštruktúry spôsobuje niekoľko problémov v oblasti ľudského zdravia, vrátane chorôb prenášaných z dôvodu nesprávneho fungovania vodovodných a kanalizačných sietí. Samotné búrky a škody na infraštruktúre, ktoré spôsobujú, majú často za následok obrovské straty na ľudských životoch.
Zmeny v zásobovaní potravinami
Zmena počasia ovplyvňuje poľnohospodársky priemysel a zásobovanie potravinami. Emisie uhlíka prispievajú k zvyšovaniu teplôt a znižovaniu zrážok, čo mení podmienky pestovania potravinárskych plodín v mnohých oblastiach. Podľa amerického programu pre výskum globálnych zmien spôsobujú emisie uhlíka otepľovanie v centrálnej Kalifornii Údolie, ktoré má v tejto oblasti významne znížiť úrodu paradajok, pšenice, ryže, kukurice a slnečnice regiónu. Veľké zmeny výnosu plodín spôsobia rast cien potravín na celom svete. Zmena podnebia ovplyvnená emisiami uhlíka navyše núti zvieratá, z ktorých sa veľa loví ako potrava, aby pri oteplení podnebia migrovali do vyšších nadmorských výšok alebo na severné stanovištia.
Geografické zmeny
Na enormné účinky na životné prostredie je potrebná len malá zmena teploty; teploty na konci poslednej doby ľadovej boli iba chladnejšie ako dnešné teploty o 2,5 až 5 stupňov Celzia (5 až 9 stupňov Fahrenheita), ale časti Spojených štátov boli podľa tisíce metrov pokryté ľadom NASA. Medzivládny panel pre zmenu podnebia odhadoval, že emisie uhlíka spôsobia globálne teploty sa počas nasledujúcich 100 zvýšia približne o 1,5 stupňa Celzia (2,5 stupňa Fahrenheita) rokov. Táto mierna zmena môže mať dramatický vplyv na pobrežné čiary, najmä na tie, ktoré sú husto osídlené ľuďmi, kde stúpajúca hladina mora zaplavuje budovy a cesty a ovplyvňuje lodnú dopravu. Podľa dohody EPA sa hladina mora na strednom Atlantiku a pobreží Mexického zálivu zvýšila len za 50 rokov za 20 centimetrov po takmer 2 000 rokoch, ktoré neboli badateľné.